是否可以等待未声明为异步的 IO 操作？如果没有，我该怎么办？

Question

我是 C# 异步编程的新手，但我仍然对一些事情感到困惑。 我已经读到，在 .NET 4.5 之后，不再建议将 APM 和 EAP 用于新开发，因为 TAP 应该取代它们 (source)。

我想我了解 async/await 的工作原理，并且能够使用它们来执行具有异步方法的 IO 操作。例如，我可以编写一个等待 HttpWebClient 的 GetStringAsync 结果的异步方法，因为它被声明为异步方法。太好了。

我的问题是：如果我们的 IO 操作发生在未声明为异步的方法中怎么办？像这样：假设我有一个 API 有一个方法

string GetResultFromWeb()

从 Web 查询某些内容。而且我有很多不同的查询要做，我必须使用这种方法来做。然后我需要处理每个查询结果。我知道如果那是异步方法，我会这样做：

Task<string> getResultTask = GetResultFromWeb(myUrl); 
// Do whatever I need to do that doesn't need the query result
string result = await getResultTask;
Process(result);

但既然不是，我不能等待它——它告诉我字符串是不可等待的。所以我的问题是：有没有什么方法可以异步执行这些 IO 操作而不必为每个查询创建一个线程？如果可以的话，我想创建尽可能少的线程，而不必阻塞任何线程。

我发现这样做的一种方法是实现 APM，遵循 Jeffrey Richter 的 this article，然后在我的 Begin 方法中调用 ThreadPool.QueueWorkItem(GetResultFromWeb, asyncResult)。像这样：

public class A {
    private void DoQuery(Object ar){
        AsyncResult<string> asyncResult = (AsyncResult<string>) ar;
        string result = GetResultFromWeb();
        asyncResult.SetAsCompleted(result, false);
    }

    public IAsyncResult BeginQuery(AsyncCallback){
        AsyncResult<string> asyncResult = new AsyncResult<string>(callback, this);
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(DoQuery, asyncResult);
        return asyncResult;
    }

    public string EndQuery(IAsyncResult ar){
        AsyncResult<string> asyncResult = (AsyncResult<string>)ar;
        return asyncResult.EndInvoke();
    }
}

然后我使用 AsyncEnumerator 并开始 (BeginQuery) 几个查询并在每个查询完成时处理结果（使用 yield return / EndQuery）。这似乎运作良好。但是在阅读了这么多 APM 已经过时之后，我想知道如何使用 TAP 来做到这一点。另外，这种 APM 方法有什么问题吗？

谢谢！

Answer 1

如果我们的 IO 操作发生在未声明为异步的方法中怎么办？

在这种情况下，I/O 操作是阻塞的。换句话说，GetResultFromWeb阻塞了调用线程。在我们完成其余部分时请记住这一点......

我必须使用这种方法。

由此我推断您不能编写异步的GetResultFromWebAsync 方法。因此，任何执行 Web 请求的线程必须被阻止。

有没有什么方法可以异步执行这些 IO 操作而不必为每个查询创建一个线程？

最自然的方法是写一个GetResultFromWebAsync 方法。由于这是不可能的，您的选择是：阻塞调用线程，或阻塞其他线程（即线程池线程）。阻塞线程池线程是一种我称之为“假异步”的技术——因为它看起来是异步的（即不阻塞 UI 线程）但实际上并非如此（即它只是阻塞线程池线程）。

如果可以的话，我想创建尽可能少的线程，而不必阻塞任何线程。

鉴于限制，这是不可能的。如果您必须使用GetResultFromWeb方法，并且该方法阻塞调用线程，那么线程必须被阻塞。

我发现这样做的一种方法是实现 APM，遵循 Jeffrey Richter 的这篇文章，然后在我的 Begin 方法中调用 ThreadPool.QueueWorkItem(GetResultFromWeb, asyncResult)。

在这种情况下，您的代码公开了一个异步 API（开始/结束），但在实现中它只是在线程池线程上调用 GetResultFromWeb。即，它是假异步。

这似乎运作良好。

它可以工作，但它不是真正的异步。

但是在阅读了这么多 APM 已经过时的文章后，我想知道如何使用 TAP 来做到这一点。

正如其他人所指出的，有一种更简单的方法可以将工作安排到线程池：Task.Run。

真正的异步是不可能的，因为你有一个必须使用的阻塞方法。因此，您所能做的就是一种解决方法 - 假异步，也就是阻塞线程池线程。最简单的方法是：

Task<string> getResultTask = Task.Run(() => GetResultFromWeb(myUrl)); 
// Do whatever I need to do that doesn't need the query result
string result = await getResultTask;
Process(result);

（比 APM 和 AsyncEnumerator 更简洁的代码）

请注意，我确实不建议创建一个使用假异步实现的GetResultFromWebAsync 方法。 Task-returning, Async-suffix 方法应该遵循Task-based Asynchronous Pattern guidelines，这意味着 true 异步。

换句话说，正如我在我的博客use Task.Run to invoke a method, not to implement a method 中更详细地描述的那样。

Answer 2

您的 API 使用旧的 Begin/End 模型是异步的。这通过

适合TPL

Task.Factory.FromAsync<string>(BeginQuery, EndQuery)

它返回一个Task<string>，你可以await。

Answer 3

一种更简单的方法是使用Task 类调用该方法。在您的情况下，它看起来像这样：

Task<string> getResultTask = Task.Run<string>(()=>GetResultFromWeb(myUrl));
// Do whatever I need to do that doesn't need the query result
string result = await getResultTask;
Process(result);

虽然这会像您的 IAsyncResult 选项一样创建另一个线程，但这大大简化了流程。