 AsyncMethodBuilder特性
AsyncMethodBuilder特性
  在C# 10及以后的版本中,你可以为单个方法指定一个不同的异步方法构造器(Async Method Builder),同时也可以为所有返回给定任务类型的方法指定方法构造器类型。自定义的异步方法构造器能够实现高级性能调优场景,使得特定的方法可以受益于自定义的构造器。
为了更好地理解这个特性,我们需要先了解异步方法构造器(Async Method Builder)的概念。
# 异步方法构造器
异步方法构造器是用于实现异步方法的一组特殊的方法和状态机类型。当我们使用 async 关键字定义一个异步方法时,编译器会自动为该方法生成对应的异步方法构造器类型。这个类型包含了一组状态机的类型和方法,这些方法可以被用来协调异步方法的执行过程。
举个例子,下面是一个简单的异步方法的定义:
public async Task<int> GetDataAsync()
{
    var data = await FetchDataAsync();
    return data.Length;
}
编译器将会为这个方法生成一个异步方法构造器类型,这个类型包含了用于协调异步方法执行的 MoveNext 方法和 SetResult 方法等。
# 异步方法构造器的性能调优
默认情况下,编译器会根据不同的 async 方法的特点来自动选择相应的异步方法构造器类型。但在一些场景下,我们可能会需要更细粒度的控制,以达到更好的性能调优效果。比如,在以下情况下,我们可以使用自定义的异步方法构造器:
- 当我们需要使用一个特定的异步方法构造器,以获得更高的性能;
- 当我们需要在异步方法中执行一些非标准的操作,比如更改状态机状态、获取异步方法状态等。
下面的示例代码演示了如何使用自定义的异步方法构造器来实现异步方法的执行:
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Threading.Tasks;
public struct CustomAsyncMethodBuilder
{
    public CustomAsyncMethodBuilder(int state)
    {
        State = state;
    }
    public int State { get; private set; }
    public CustomAsyncMethodBuilder AwaitOnCompleted<TAwaiter, TStateMachine>(
        ref TAwaiter awaiter,
        ref TStateMachine stateMachine)
        where TAwaiter : INotifyCompletion
        where TStateMachine : IAsyncStateMachine
    {
        State++;
        awaiter.OnCompleted(stateMachine.MoveNext);
        return this;
    }
    public void Start<TStateMachine>(ref TStateMachine stateMachine)
        where TStateMachine : IAsyncStateMachine
    {
        stateMachine.MoveNext();
    }
    public void SetResult(int result)
    {
        // 设置异步方法的返回值
    }
    public void SetException(Exception exception)
    {
        // 处理异步方法抛出的异常
    }
}
public class MyAsyncClass
{
    [AsyncMethodBuilder(typeof(CustomAsyncMethodBuilder))]
    public async Task<int> MyAsyncMethod()
    {
        var result = 0;
        // 执行一些异步操作
        await Task.Delay(1000);
        // 使用自定义的异步方法构造器设置异步方法的返回值
        var builder = AsyncMethodBuilder.Create();
        builder.SetResult(result);
        // 返回异步方法的返回值
        return result;
    }
}
# 使用自定义的异步方法构造器
为了使用自定义的异步方法构造器,我们需要使用 AsyncMethodBuilderAttribute 属性来标记特定的异步方法。这个属性接受一个类型参数,用于指定自定义的异步方法构造器类型。下面的示例代码展示了如何使用 AsyncMethodBuilderAttribute 属性来标记异步方法并指定自定义的异步方法构造器:
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Threading.Tasks;
[AsyncMethodBuilder(typeof(CustomAsyncMethodBuilder))]
public async Task<int> GetDataAsync()
{
    var data = await FetchDataAsync();
    return data.Length;
}
在上面的示例代码中,我们使用 AsyncMethodBuilderAttribute 属性来标记 GetDataAsync 方法,并指定了自定义的异步方法构造器类型 CustomAsyncMethodBuilder。
当我们调用 GetDataAsync 方法时,编译器将会为该方法生成一个 CustomAsyncMethodBuilder 类型的实例,并使用这个实例来协调异步方法的执行。这样,我们就可以在异步方法中使用自定义的异步方法构造器来实现更细粒度的性能调优。
# 总结
在C# 10及以后的版本中,我们可以使用 AsyncMethodBuilderAttribute 属性来为单个方法指定一个不同的异步方法构造器,从而实现更细粒度的性能调优。自定义的异步方法构造器可以用于协调异步方法的执行,并实现一些非标准的操作,比如更改状态机状态、获取异步方法状态等。如果你想了解更多关于异步方法构造器的信息,可以参考官方文档中的相关章节。
