一：背景
1. 讲故事
await，async 这玩意的知识点曾经被人说的烂的不能再烂了，看似没什么好说的，但我发现有不少文章还是从实践上讲述了这两个语法糖的用法，懂得还是懂，不懂的看似懂了过几天又不懂了，人生如戏全靠记是不行的哈????????????，其实实质上来说 await, async 只是编译器层面上的语法糖，在 IL 层面都会被打成原型的，所以在这个层面上意识这两个语法糖是十分有必要的。
二：从 IL 层面意识
1. 应用 WebClient 下载
为了不便打回原型，我先上一个例子，应用 webclient 异步下载 http://cnblogs.com 的html，代码如下：
class Program { static void Main(string[] args) { var html = GetResult(); Console.WriteLine("稍等... 正在下载 cnblogs -> html \r\n"); var content = html.Result; Console.WriteLine(content); } static async Task<string> GetResult() { var client = new WebClient(); var content = await client.DownloadStringTaskAsync(new Uri("http://cnblogs.com")); return content; } }下面的代码非常简单，能够看到异步操作没有阻塞主线程输入: 稍等... 正在下载 cnblogs -> html \r\n, 编译器层面没什么好说的 ，接下来看下在 IL 层面产生了什么？
2. 开掘 await async 的IL代码
还是老规矩， ilSpy 走起，如下图：
能够看到，这里有一个 GetResult 办法 ，一个 Main 办法，还有一个不晓得在哪里冒出来的 <GetResult>d__1 类，接下来和大家一个一个聊。
<1> <GetResult>d__1> 类
因为不晓得从哪里冒出来的，特地引人关注，所以看看它的 IL 是咋样的？
.class nested private auto ansi sealed beforefieldinit '<GetResult>d__1' extends [System.Runtime]System.Object implements [System.Runtime]System.Runtime.CompilerServices.IAsyncStateMachine{ .method private final hidebysig newslot virtual instance void MoveNext () cil managed { } .method private final hidebysig newslot virtual instance void SetStateMachine ( class [System.Runtime]System.Runtime.CompilerServices.IAsyncStateMachine stateMachine ) cil managed { }}从下面的 IL 代码能够看到，这是主动生成的 <GetResult>d__1 类实现了接口 IAsyncStateMachine，定义如下：
看到外面的 MoveNext 是不是很眼生，平时你在 foreach 汇合的时候就会用到这个办法，那时人家叫做枚举类，在这里算是被革新了一下， 叫状态机????????????。
<2> GetResult ()
为了不便演示，我对办法体中的 IL 代码做一下简化：
.method private hidebysig static class [System.Runtime]System.Threading.Tasks.Task`1<string> GetResult () cil managed { IL_0000: newobj instance void ConsoleApp3.Program/'<GetResult>d__1'::.ctor() IL_0005: stloc.0 IL_0006: ldloc.0 IL_0007: call valuetype [System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1<!0> valuetype [System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1<string>::Create() IL_000c: stfld valuetype [System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1<string> ConsoleApp3.Program/'<GetResult>d__1'::'<>t__builder' IL_0011: ldloc.0 IL_0012: ldc.i4.m1 IL_0013: stfld int32 ConsoleApp3.Program/'<GetResult>d__1'::'<>1__state' IL_0018: ldloc.0 IL_0019: ldflda valuetype [System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1<string> ConsoleApp3.Program/'<GetResult>d__1'::'<>t__builder' IL_001e: ldloca.s 0 IL_0020: call instance void valuetype [System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1<string>::Start<class ConsoleApp3.Program/'<GetResult>d__1'>(!!0&) IL_0025: ldloc.0 IL_0026: ldflda valuetype [System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1<string> ConsoleApp3.Program/'<GetResult>d__1'::'<>t__builder' IL_002b: call instance class [System.Runtime]System.Threading.Tasks.Task`1<!0> valuetype [System.Threading.Tasks]System.Runtime.CompilerServices.AsyncTaskMethodBuilder`1<string>::get_Task() IL_0030: ret} // end of method Program::GetResult如果你略微懂一点的话，在 IL_0000 处的 newobj 你就应该晓得这个办法就是做了 new <GetResult>d__1，而后从 IL_002b 处返回了一个 get_Task() ，这时候你就应该明确，为什么主线程不会被阻塞，因为人家返回的是 Task<string> ，对吧，最初的 http 后果会藏在 Task<string> 中，这样是不是就很好了解了。
<3> Main
Main办法没有做任何扭转，原来是什么样当初还是什么样。
三：将 IL 代码 回写为 C
1. 残缺 C# 代码
通过后面一部分你应该对 await ，async 在 IL 层面有了一个框架性的意识，这里我就全副反写成 C# 代码：
class Program { static void Main(string[] args) { var html = GetResult(); Console.WriteLine("稍等... 正在下载 cnblogs -> html \r\n"); var content = html.Result; Console.WriteLine(content); } static Task<string> GetResult() { GetResult stateMachine = new GetResult(); stateMachine.builder = AsyncTaskMethodBuilder<string>.Create(); stateMachine.state = -1; stateMachine.builder.Start(ref stateMachine); return stateMachine.builder.Task; } } class GetResult : IAsyncStateMachine { public int state; public AsyncTaskMethodBuilder<string> builder; private WebClient client; private string content; private string s3; private TaskAwaiter<string> awaiter; public void MoveNext() { var result = string.Empty; TaskAwaiter<string> localAwaiter; GetResult stateMachine; int num = state; try { if (num == 0) { localAwaiter = awaiter; awaiter = default(TaskAwaiter<string>); num = state = -1; } else { client = new WebClient(); localAwaiter = client.DownloadStringTaskAsync(new Uri("http://cnblogs.com")).GetAwaiter(); if (!localAwaiter.IsCompleted) { num = state = 0; awaiter = localAwaiter; stateMachine = this; builder.AwaitUnsafeOnCompleted(ref localAwaiter, ref stateMachine); return; } } s3 = localAwaiter.GetResult(); content = s3; s3 = null; result = content; } catch (Exception exx) { state = -2; client = null; content = null; builder.SetException(exx); } state = -2; client = null; content = null; builder.SetResult(result); } public void SetStateMachine(IAsyncStateMachine stateMachine) { } }能够看到，回写成 C# 代码之后跑起来是没有任何问题的，为了不便了解，我先来画一张流程图。
通过下面的 xmind，它根本流程就是： stateMachine.builder.Start(ref stateMachine) -> GetResult.MoveNext -> client.DownloadStringTaskAsync -> localAwaiter.IsCompleted = false -> builder.AwaitUnsafeOnCompleted(ref localAwaiter, ref stateMachine) -> GetResult.MoveNext -> localAwaiter.GetResult() -> builder.SetResult(result)
2. 分析 AsyncTaskMethodBuilder<string>
其实你仔细观察会发现，所谓的 await，async 的异步化运作都是由 AsyncTaskMethodBuilder 承载的，如异步工作的启动，对html后果的封送，接触底层IO，其中 Task<string> 对应着 AsyncTaskMethodBuilder<string>, Task 对应着 AsyncTaskMethodBuilder， 这也是为什么编译器在 async 处始终提醒你返回 Task 和 Task<string>，如果不这样的话的就找不到对应 AsyncTaskMethodBuilder 了，对吧，如下图：
而后着重看下 AwaitUnsafeOnCompleted 办法，这个办法十分重要，其正文如下：
// // Summary: // Schedules the state machine to proceed to the next action when the specified // awaiter completes. This method can be called from partially trusted code. public void AwaitUnsafeOnCompleted<[NullableAttribute(0)] TAwaiter, [NullableAttribute(0)] TStateMachine>(ref TAwaiter awaiter, ref TStateMachine stateMachine) where TAwaiter : ICriticalNotifyCompletion where TStateMachine : IAsyncStateMachine;一旦调用了这个办法，就须要期待 底层IO 将工作处理完毕之后二次回调 GetResult.MoveNext，也就示意要么异样要么实现工作， Awaiter 包装的 Task 后果封送到 builder.SetResult。
而后简略说一下 状态机 的走法，通过调试会发现这里会走 两次 MoveNext，一次启动，一次拿后果。
<1> 第一次回调 MoveNext
第一次 MoveNext 的触发由 stateMachine.builder.Start(ref stateMachine) 发动，能够用 dnspy 去调试一下，如下图：
<2> 第二次回调 MoveNext
第二次 MoveNext 的触发由 builder.AwaitUnsafeOnCompleted(ref localAwaiter, ref stateMachine) 开始，能够看到一旦 网络驱动程序 处理完毕后就由线程池IO线程被动发动到最初触发代码中的 MoveNext，最初就是到 awaiter 中获取 task 的 result 处完结，如下图：
四： 总结
语法糖有简略和简单之分，简单的也不要怕，学会将 IL 代码翻译成 C# ，或者你以前很多不明确的中央此时都会恍然大悟，不是吗？