在 Emit 程式碼中如何await一個非同步方法

victor.x.qu發表於2021-01-02
MITAI非同步

0. 前言

首先立馬解釋一波為啥會有這樣一篇偽標題的Demo隨筆呢?
不是本人有知識誤區，或者要誤人子弟
因為大家都知道emit寫出來的都是同步方法，不可能await，至少現在這麼多年來沒有提供對應的功能
這是之前某天在微信群看見討論怎麼emit一個非同步方法幷包裝非同步結構，簡單幾句文字也未能清晰的表達
所以趁著元旦節放假有點時間，
簡單列舉三種我知道方式去達到這樣的效果
三種方法都是繞過emit直接書寫emit程式碼，而是將對應邏輯轉到其他方法中，最後emit呼叫方法達到效果

Demo 說明

原始方法是個延遲2秒之後返回55的方法：

        public static async Task<int> GetV()
        {
            await Task.Delay(2000);
            return 55;
        }

現在我們需要把 55 的結果加 6 ，讓最終的結果變為 61

我們的測試方法是這樣，會輸出一些簡單的時間，幫助我們瞭解執行順序和非同步情況

        private static async Task Test(MethodInfo method, MethodInfo awaitMehtod)
        {
            var caller = CreateCaller(method, awaitMehtod);
            Console.WriteLine($"Start {awaitMehtod.Name} at: {DateTime.Now}.");
            var task = caller();
            Console.WriteLine($"Call done at: {DateTime.Now}.");
            var number = await task;
            Console.WriteLine($"Hello {number} at: {DateTime.Now}.");
            Console.WriteLine($"End at: {DateTime.Now}.");
            Console.WriteLine();
        }

1. ContinueWith

        public static Func<Task<int>> CreateCaller(MethodInfo method, MethodInfo awaitMehtod)
        {
            var m = new DynamicMethod(Guid.NewGuid().ToString("N"), typeof(Task<int>), Type.EmptyTypes);
            var il = m.GetILGenerator();
            il.Emit(OpCodes.Call, method);
            il.Emit(OpCodes.Call, typeof(Program).GetMethod(nameof(Program.AddSixUseContinueWith))); // 這裡是差異點
            il.Emit(OpCodes.Ret);

            return m.CreateDelegate(typeof(Func<Task<int>>)) as Func<Task<int>>;
        }

        public static Task<int> AddSixUseContinueWith(Task<int> task)
        {
            return task.ContinueWith(i =>
            {
                Console.WriteLine($"AddSixUseContinueWith is: {DateTime.Now}.");
                return i.Result + 6;
            });
        }

測試結果：

Start AddSixUseContinueWith at: 2021/1/2 13:34:55.
Call done at: 2021/1/2 13:34:55.
AddSixUseContinueWith is: 2021/1/2 13:34:57.
Hello 61 at: 2021/1/2 13:34:57.
End at: 2021/1/2 13:34:57.

優點

還是真正的非同步

缺點

成本比較大，畢竟這樣沒有了狀態機等等優化，（成本在 ns 級別哦，不是大家想的 ms哦）

2. GetAwaiter().GetResult()

        public static Func<Task<int>> CreateCaller(MethodInfo method, MethodInfo awaitMehtod)
        {
            var m = new DynamicMethod(Guid.NewGuid().ToString("N"), typeof(Task<int>), Type.EmptyTypes);
            var il = m.GetILGenerator();
            il.Emit(OpCodes.Call, method);
            il.Emit(OpCodes.Call, typeof(Program).GetMethod(nameof(Program.AddSixUseAwaiter))); // 這裡是差異點
            il.Emit(OpCodes.Ret);

            return m.CreateDelegate(typeof(Func<Task<int>>)) as Func<Task<int>>;
        }

        public static Task<int> AddSixUseAwaiter(Task<int> task)
        {
            var r = task.ConfigureAwait(false).GetAwaiter().GetResult() + 6;
            Console.WriteLine($"AddSixUseAwaiter is: {DateTime.Now}.");
            return Task.FromResult(r);
        }

測試結果：

Start AddSixUseAwaiter at: 2021/1/2 13:34:57.
AddSixUseAwaiter is: 2021/1/2 13:34:59.
Call done at: 2021/1/2 13:34:59.
Hello 61 at: 2021/1/2 13:34:59.
End at: 2021/1/2 13:34:59.

優點

執行時間上消耗很小

缺點

當然這樣 非同步都變成了同步，所以可能會在某些情況下我們操作不當的程式碼從而導致失去非同步方法的優勢

3. async/await

        public static Func<Task<int>> CreateCaller(MethodInfo method, MethodInfo awaitMehtod)
        {
            var m = new DynamicMethod(Guid.NewGuid().ToString("N"), typeof(Task<int>), Type.EmptyTypes);
            var il = m.GetILGenerator();
            il.Emit(OpCodes.Call, method);
            il.Emit(OpCodes.Call, typeof(Program).GetMethod(nameof(Program.AddSixUseAsyncAwait))); // 這裡是差異點
            il.Emit(OpCodes.Ret);

            return m.CreateDelegate(typeof(Func<Task<int>>)) as Func<Task<int>>;
        }

        public static async Task<int> AddSixUseAsyncAwait(Task<int> task)
        {
            var r = await task;
            Console.WriteLine($"AddSixUseAsyncAwait is: {DateTime.Now}.");
            return r + 6;
        }

測試結果：

Start AddSixUseAsyncAwait at: 2021/1/2 13:34:59.
Call done at: 2021/1/2 13:34:59.
AddSixUseAsyncAwait is: 2021/1/2 13:35:01.
Hello 61 at: 2021/1/2 13:35:01.
End at: 2021/1/2 13:35:01.

優點

async / await 本身的優勢都沒有損失

缺點

原本想在 emit 中 對result的處理邏輯 必須遷移到 async / await 方法中，emit程式碼必須好好設計

完整Demo放在

https://github.com/fs7744/grocery/blob/main/csharp/emit_await/EmitAwaitDemo/Program.cs

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