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前言:
这一段时间开始在着手WPF的项目，在开发过程的间歇恶补下WPF基础。asyc await作为framework4.5的新特性，也在我的项目中得到应用。有个这个特性以后确实又是一个大大的语法糖福利，程序代码漂亮简洁多。大致的执行顺序也可以从院子的一篇「async & await的前世今生」得知，微软msdn的例子也是简洁明了，但是总有一种“知其然而不知所以然”的感觉,萦绕在心头很是难受。微软给我们封装得太好了，让我们即使“不求甚解”的情况下也可以玩得转。就像是骇客帝国，不甘心与再在这个“盒子”中安逸了，至少开一扇天窗来一探究竟。
正文：
既然这段时间一直在补WPF的基础，那么对await的研究也打算从这个框架入手。
首先先写一个最最简单的WPFDemo来作为研究对象。
<Window x:Class="WPFResearchDispatcher.MainWindow"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="MainWindow" Height="350" Width="525">
<Grid>
<StackPanel>
<Rectangle x:Name="rectangle" Height="200" ></Rectangle>
<Button x:Name="btnTest" Click="btnTest_Click" Height="100">Click</Button>
</StackPanel>
</Grid>
</Window>
xmal上无非就是一个矩形和一个测试按钮
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5 using System.Threading;
6 using System.Threading.Tasks;
7 using System.Windows;
8 using System.Windows.Controls;
9 using System.Windows.Data;
10 using System.Windows.Documents;
11 using System.Windows.Input;
12 using System.Windows.Media;
13 using System.Windows.Media.Imaging;
14 using System.Windows.Navigation;
15 using System.Windows.Shapes;
16 using System.Windows.Threading;
17
18 namespace WPFResearchDispatcher
19 {
20 /// <summary>
21 /// MainWindow.xaml 的交互逻辑
22 /// </summary>
23 public partial class MainWindow : Window
24 {
25 public MainWindow()
26 {
27 InitializeComponent();
28 }
29
30 private async void btnTest_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
31 {
32 var task = Task.Delay(2000);
33 await task;
34
35 this.rectangle.Fill = Brushes.Red;
36
37 }
38 }
39 }
这是一个普通的不能再普通的await的Sample，点击按钮后2秒，矩形填充色变成红色。UI不会卡顿。of course,it works.
接下来，我们分别在btnTest_Click，开始时，和await之后分别加入断点，看看发生了什么。
点击Click按钮
断点命中，让我们再来看看调用堆栈
这时候大家可能觉得很奇怪，说到这堆栈还和await没半毛钱的关系。大家先不要急，让我先慢慢说完再慢慢细细回味。
这个调用堆栈很明确勾勒出了点击事件的链路。
WPF的底层还是以Windows消息队列来实现的。
开启程序后，主程序的Dispatcher， PushFrame开启消息泵。
鼠标外设点击后，在操作系统层面以WindowsAPI的消息队列发出一个消息。
WPF获取此消息后,InputManger找到这个区域的相关控件来RaiseEvent路由事件，最后到达我们的btnTest_Click方法。
对于这一过程的消息过程，周永恒的一站式WPF--Window（一）里面有很深入的介绍，这这里就不搬书了。
这个Windows消息的值，通过调试窗口，我们可以获得是514，先记下来以后有用。
继续F5，等了2秒中后继续命中断点，这个断点是在await以后了
让我们再来看调用堆栈
我们发现这次调用堆栈比前面要短了很多。
我们发现也是从SubclassWndProc接收Windows消息队列开始的。中间的InputManger的处理，路由事件什么的统统不见了，也就是说，除了执行的方法体是在btnTest_Click里面，其实这段程序的执行和前面的Click事件完全没有任何关系。
为了进一步证实推断，我再次查看这个windows消息的id，为49563，和前面的完全是两个消息。是Dispatcher分别处理的。
调试到这一步，冒出了更多的疑问，那么这个windows消息的id 49563是哪里来的拿。第一次消息是操作系统发的。那么第二次消息是哪个家伙“偷偷”发了，而我们还不知道。
进一步跟进代码，到Dispatcher类里面去找些蛛丝马迹。
我的办法比较笨和死板，一层层的看下去。终于在 WindowsBase.dll!MS.Win32.HwndWrapper.WndProc(System.IntPtr hwnd, int msg, System.IntPtr wParam, System.IntPtr lParam, ref bool handled) 行 235 C#
这个调用堆栈找到线索
private IntPtr WndProcHook(IntPtr hwnd, int msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam, ref bool handled)
{
WindowMessage message = (WindowMessage) msg;
if (this._disableProcessingCount > 0)
{
throw new InvalidOperationException(MS.Internal.WindowsBase.SR.Get("DispatcherProcessingDisabledButStillPumping"));
}
if (message == WindowMessage.WM_DESTROY)
{
if (!this._hasShutdownStarted && !this._hasShutdownFinished)
{
this.ShutdownImpl();
}
}
else if (message == _msgProcessQueue)
{
this.ProcessQueue();
}
这个函数全部代码较长，为了突出重点，我这里就只取前面部分，通过堆栈我们可以知道下个调用函数是ProcessQueue（）
通过调试窗口，我看到 _msgProcessQueue正好是49563！
好了再回来看_msgProcessQueue是什么
[SecurityCritical]
private static WindowMessage _msgProcessQueue = MS.Win32.UnsafeNativeMethods.RegisterWindowMessage("DispatcherProcessQueue");
这是定义在Dispatcher类中的静态自定义注册消息
那么有出必然是有进啊，那这消息是谁“推”进来的
我再看看_msgProcessQueue有什么引用，是private的找起来很方便，在整个Dispatcher
再找到RequestProcessing
再找到InvokeAsyncImpl
LegacyBeginInvokeImpl
越来越近了。。。。
兜兜转转绕一圈，最后发现是BeginInvoke。欧！好像有点感觉了！
正好msdn有篇文章Await, SynchronizationContext, and Console Apps。
里面论述了Await是因为SynchronizationContext的关系，SynchronizationContext是抽象类。我们可以很容易获知WPF的SynchronizationContext的实现是DispatcherSynchronizationContext。
摘录原文如下，作者用代码示意了await的实现。
await FooAsync();
RestOfMethod();
as being similar in nature to this:
var t = FooAsync();
var currentContext = SynchronizationContext.Current;
t.ContinueWith(delegate
{
if (currentContext == null)
RestOfMethod();
else
currentContext.Post(delegate { RestOfMethod(); }, null);
}, TaskScheduler.Current);
实际上是在完成异步方法后“偷偷”调用了 SynchronizationContext的Post的方法。
趁热打铁，马上杀回到DispatcherSynchronizationContext里面去把这代码扣出来
public override void Post(SendOrPostCallback d, object state)
{
this._dispatcher.BeginInvoke(this._priority, d, state);
}
代码无比的简洁，和调试代码的结论一致，这个“环”终于开始圆起来了。
好，最后为了证实自己的推论，最后再做一次验证。
在WindowsBase.dll引用下Enable Debugging
在Post方法上加入断点。
再次运行调试
OK，命中，和预期一致，这个断点在我前面设的两个断点中间触发了
再来看看调用堆栈
OK，偷偷摸摸做的事情总算完全曝光在我们眼前了，堆栈的内容也很容易理解。
内部时钟在检测到异步任务完成后开始了PostAcition，把后续要做的事情包装成一个代理，通过BeginInvoke，压到消息泵里。
接下来就是我们第三个断点跟到的，Dispatcher又从队列里拿到了这个message，再开始做await后面的事情……
总结：
await的实现完美的契合在WPF的Dispatcher体系下运转。现在一切一切的解释都显得合理了。
WPF在处理await时，执行到await以后就直接返回了。从Dispatcher这层来讲，方法体执行到这里已经吧这个“消息”下要处理的事情干完了。
这里就可以解释，我们的UI没有任何的死锁。
具体的asyc方法管他自己执行，和消息队列暂时没有任何交集。
asyc方法执行完成后，再获得当前的SynchronizationContext去Post消息，“申请”执行剩余的方法
Dispatcher收到队列消息，执行剩余的方法。
举一个生活化的例子：
小明去ATM机存钱，但是到ATM才刚刚反应过来小明的钱在小李那里，小李要半小时才能赶过来给他。
怎么办了，如果占着ATM的队伍等钱拿来，那只能占着茅坑让其他人埋怨（锁死UI线程）。比较好的办法是小明到了银行后先去干点其他事情（完成返回），让小李早点送钱来（asyc）。小李把钱送来了，小明可以去存钱了，当然他不能直接去存，如果有人在排队的话，他必须开始排队（SynchronizationContext.Post）。小明终于再次等到开始存钱（MessageProc）
其他一些相关的问题：
如果await不使用的化，可以改成await Task.Delay(2000).ConfigureAwait(false);
如果用调试看，堆栈非常简单，是直接线程池的默认实现。和Dispatcher没有任何关系，当然接下来操作UI元素也会报错。。。。
这一段尝试是 await之后的线程问题这篇Blog得到启发。
写在最后
在相关技术资料（Blog）和强悍工具（Refector）的帮助下，总算搞懂了一些一直困扰自己的问题。希望能对大家有所帮助。我的基础实力还是比较浅的，对于Windows编程只有大学时代学的WindowsAPI。对于MFC和C++一些底层都没有好好接触过。如有错误之处欢迎大家批判指正。
相关链接
Await, SynchronizationContext, and Console Apps
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原文地址：http://www.cnblogs.com/soapgu/p/4083703.html
