为什么我的异步方法不等待 "serialPort = await SerialDevice.FromIdAsync()"？

Question

我正在尝试制作一个 class 来初始化树莓派和 arduino 之间的串行连接。 class 还应该能够通过已建立的串行连接进行读写。

using Windows.Storage.Streams;
using Windows.Devices.Enumeration;
using Windows.Devices.SerialCommunication;

public async void Serial()
{
    /* Find the selector string for the serial device   */
    string aqs = SerialDevice.GetDeviceSelector("UART0");
    /* Find the serial device with our selector string  */
    var dis = await DeviceInformation.FindAllAsync(aqs);
    /* Create an serial device with our selected device */
    SerialDevice SerialPort = await SerialDevice.FromIdAsync(dis[0].Id);
    /* Configure serial settings */
    SerialPort.WriteTimeout = TimeSpan.FromMilliseconds(1000);
    SerialPort.ReadTimeout = TimeSpan.FromMilliseconds(1000);
    SerialPort.BaudRate = 9600;
    SerialPort.Parity = SerialParity.None;
    SerialPort.StopBits = SerialStopBitCount.One;
    SerialPort.DataBits = 8;

    /* Write a string out over serial */
    string txBuffer = "Hello Serial";
    DataWriter dataWriter = new DataWriter();
    dataWriter.WriteString(txBuffer);
    uint bytesWritten = await SerialPort.OutputStream.WriteAsync(dataWriter.DetachBuffer());

    /* Read data in from the serial port */
    const uint maxReadLength = 1024;
    DataReader dataReader = new DataReader(SerialPort.InputStream);
    uint bytesToRead = await dataReader.LoadAsync(maxReadLength);
    string rxBuffer = dataReader.ReadString(bytesToRead);
}

我为 Package.appxmanifest 添加了串行通信功能。

<Capabilities>
  <DeviceCapability Name="serialcommunication">
    <Device Id="any">
      <Function Type="name:serialPort" />
    </Device>
  </DeviceCapability>
</Capabilities>

到目前为止一切正常。 Raspberry 成功发送和接收另一端Arduino 的消息。

现在我尝试分别执行这些步骤。先初始化串口连接，这样读写函数就可以在应用中需要的时候使用了。

主页

namespace SerialUART
{
    public sealed partial class MainPage : Page
    {
        private SerialController serial = new SerialController();

        public MainPage()
        {
            this.InitializeComponent();
            serial.Write();
            serial.Read();
        }
    }
}

串行控制器

using Windows.Devices.Enumeration;
using Windows.Devices.SerialCommunication;
using Windows.Storage.Streams;

namespace SerialUART
{
    class SerialController
    {
        private SerialDevice SerialPort;
        private DataWriter dataWriter;
        private DataReader dataReader;

        public SerialController()
        {
            InitSerial();
        }

        private async void InitSerial()
        {
            string aqs = SerialDevice.GetDeviceSelector("UART0");
            var dis = await DeviceInformation.FindAllAsync(aqs);
            SerialPort = await SerialDevice.FromIdAsync(dis[0].Id);    
            // The program does not wait here and executes Write()
            // after Write() the following code will be executed
            SerialPort.WriteTimeout = TimeSpan.FromMilliseconds(1000);
            SerialPort.ReadTimeout = TimeSpan.FromMilliseconds(1000);
            SerialPort.BaudRate = 9600;
            SerialPort.Parity = SerialParity.None;
            SerialPort.StopBits = SerialStopBitCount.One;
            SerialPort.DataBits = 8;
            dataWriter = new DataWriter();
            dataReader = new DataReader(SerialPort.InputStream);
        }

        public async void Read()
        {
            /* Read data in from the serial port */
            const uint maxReadLength = 1024;
            uint bytesToRead = await dataReader.LoadAsync(maxReadLength);
            string rxBuffer = dataReader.ReadString(bytesToRead);
            Debug.WriteLine(rxBuffer);
        }

        public async void Write()
        {
            /* Write a string out over serial */
            string txBuffer = "Hello Serial";
            dataWriter.WriteString(txBuffer);
            uint bytesWritten = await SerialPort.OutputStream.WriteAsync(dataWriter.DetachBuffer());
       }
    }
}

此代码不等待serialPort、dataWriter 和dataReader 初始化。所以他们永远不会被分配到。

谁能给我解释一下为什么不等待串行连接？应该如何完成？

Answer 1

所有 async 方法 return void - 这意味着它们开始执行，并且调用代码 没有简单的方法 等待直到它真正完成后再继续。一旦您在尚未完成的事情上使用 await 表达式，异步方法将 return 发送给调用者，并安排了一个延续，该延续将在可等待完成时执行。在你的情况下，你只是继续下一个语句。

相反，您应该创建异步方法 return Task，并更改您的调用方法以等待异步方法完成后再继续。 优雅地很难做到这一点，因为在每种情况下，您都是从构造函数调用异步方法，而构造函数本身不能是异步的。您可能想考虑使用异步静态方法而不是在构造函数中执行工作，构造函数可以调用异步方法，等待它们，然后调用不执行任何实际工作的实际构造函数。

尽管如此，在您进行任何详细更改之前，您真的应该阅读更多关于 async 和 await 的内容 - 尝试在不理解它们的情况下使用它们会导致更多问题。

Answer 2

这是你的构造器：

public SerialController()
{
    InitSerial();
}

它调用 InitSerial() 方法，其中有几个 await(s)。构造函数 return 立即生效，没有做任何需要做的事情。然后调用这些方法：

serial.Write();
serial.Read();

但是那些方法依赖于在 InitSerial 方法中执行的每一行代码，但显然它们没有。

解决它的一种方法是使 InitSerial 不是私有的（内部或 public）并使其成为 return Task。当你调用它时，你需要等待它以便它已经执行完成。之后，您可以调用 serial.Write() 和 Serial.Read().

你应该避免 async void。它们仅用于事件处理。对于其他方法 return Task 或 Task<T>.

为什么我的异步方法不等待 "serialPort = await SerialDevice.FromIdAsync()"？

Why does my async method not wait on "serialPort = await SerialDevice.FromIdAsync()"?

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