.NET 中什么样的类是可使用 await 异步等待的？

我们已经知道 Task 是可等待的，但是去看看 Task 类的实现，几乎找不到哪个基类、接口或者方法属性能够告诉我们与 await 相关。

而本文将探索什么样的类是可使用 await 异步等待的？

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Dixin’s Blog - Understanding C# async / await (2) The Awaitable-Awaiter Pattern 一文解决了我们的疑惑。async/await 是给编译器用的，只要我们的类包含一个 GetAwaiter 方法，并返回合适的对象，我们就能让这个类的实例被 await 使用了。

既然需要一个 GetAwaiter 方法，那我们先随便写个方法探索一下：

Test DoAsync()
{
    return new Test();
}
class Test
{
    void GetAwaiter()
    {
    }
}

尝试调用：

await DoAsync();

编译器告诉我们：

Test.GetAwaiter() 不可访问，因为它具有一定的保护级别。

原来 GetAwaiter 方法需要是可以被调用方访问到的才行。

于是我们将 GetAwaiter 前面的访问修饰符改成 public。现在提示变成了：

await 要求类型 Test 包含适当的 GetAwaiter 方法。

考虑到一定要获取到某个对象才可能有用，于是我们返回一个 Test2 对象：

public class Test
{
    public Test2 GetAwaiter()
    {
        return new Test2();
    }
}

public class Test2
{
}

这时编译器又告诉我们：

Test2 未包含 IsCompleted 的定义。

加上 public bool IsCompleted { get; }，编译器又说：

Test2 不实现 INotifyCompletion。

于是我们实现之，编译器又告诉我们：

Test2 未包含 GetResult 的定义。

于是我们加上一个空的 GetResult 方法，现在编译器终于不报错了。

现在我们一开始的 DoAsync 和辅助类型变成了这样：

// 注：此处为试验代码。
private Test DoAsync()
{
    return new Test();
}

public class Test
{
    public Test2 GetAwaiter()
    {
        return new Test2();
    }
}

public class Test2 : INotifyCompletion
{
    public bool IsCompleted { get; }
    public void GetResult() { }
    public void OnCompleted(Action continuation) { }
}

总结起来，要想使一个方法可被 await 等待，必须具备以下条件：

1. 这个方法返回一个类 A 的实例，这个类 A 必须满足后面的条件。
2. 此类 A 有一个可被访问到的 GetAwaiter 方法（扩展方法也行，这算是黑科技吗？），方法返回类 B 的实例，这个类 B 必须满足后面的条件；
3. 此类 B 实现 INotifyCompletion 接口，且拥有 bool IsCompleted { get; } 属性、GetResult() 方法、void OnCompleted(Action continuation) 方法。

更多编写自定义 Awaiter 的文章可以阅读：

入门篇：

• .NET 中什么样的类是可使用 await 异步等待的？
• 定义一组抽象的 Awaiter 的实现接口，你下次写自己的 await 可等待对象时将更加方便
• .NET 除了用 Task 之外，如何自己写一个可以 await 的对象？

实战篇：

• 在 WPF/UWP 中实现一个可以用 await 异步等待 UI 交互操作的 Awaiter
• .NET 编写一个可以异步等待循环中任何一个部分的 Awaiter

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参考资料

• Dixin’s Blog - Understanding C# async / await (2) The Awaitable-Awaiter Pattern