异步/等待不同的线程ID

Question

我最近阅读了有关async/await的文章，我感到困惑的是，我阅读的许多文章/帖子都指出，在使用async await（示例）时不会创建新线程。

我创建了一个简单的控制台应用程序来测试它

class Program
    {
        static  void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Main: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            MainAsync(args).Wait();
            Console.WriteLine("Main End: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            Console.ReadKey();
        }


        static async Task MainAsync(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Main Async: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            await thisIsAsync();
        }

        private static async Task thisIsAsync()
        {
            Console.WriteLine("thisIsAsyncStart: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            await Task.Delay(1);
            Console.WriteLine("thisIsAsyncEnd: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

        }
    }

以下代码的输出是：

Main: 8
Main Async: 8
thisIsAsyncStart: 8
thisIsAsyncEnd: 9
Main End: 8

Rather, it enables the method to be split into multiple pieces, some of which may run asynchronously

我想知道，如果没有创建其他线程，异步部分在哪里运行？如果它运行在同一个线程上，难道它不应该因为长的I/O请求而阻塞它吗？或者编译器足够聪明，如果它需要太长的时间，就可以将该操作移到另一个线程上，并且毕竟使用了一个新线程？

Answer 1

我建议您阅读我的Async介绍文章，了解Async和await关键字。特别是，await（默认情况下）将捕获一个“上下文”，并使用该上下文恢复其异步方法。此“上下文”是当前synchronizationcontext（如果没有synchronzationcontext，则为TaskScheduler)。

我想知道如果没有创建其他线程，异步部分在哪里运行？如果它运行在同一个线程上，难道它不应该因为长的I/O请求而阻塞它吗？或者编译器足够聪明，如果它需要太长的时间，就可以将该操作移到另一个线程上，并且毕竟使用了一个新线程？

正如我在博客上解释的那样，真正的异步操作不会在任何地方“运行”。在这种特殊情况下(task.delay(1))，异步操作基于定时器，而不是阻塞在某个位置执行thread.sleep的线程。大多数I/O都是以同样的方式完成的。例如HttpClient.getAsync基于重叠（异步）I/O，而不是阻塞在某个位置等待HTTP下载完成的线程。

一旦了解了await如何使用上下文，遍历原始代码就更容易了：

static void Main(string[] args)
{
  Console.WriteLine("Main: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
  MainAsync(args).Wait(); // Note: This is the same as "var task = MainAsync(args); task.Wait();"
  Console.WriteLine("Main End: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

  Console.ReadKey();
}

static async Task MainAsync(string[] args)
{
  Console.WriteLine("Main Async: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
  await thisIsAsync(); // Note: This is the same as "var task = thisIsAsync(); await task;"
}

private static async Task thisIsAsync()
{
  Console.WriteLine("thisIsAsyncStart: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
  await Task.Delay(1); // Note: This is the same as "var task = Task.Delay(1); await task;"
  Console.WriteLine("thisIsAsyncEnd: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

1. 主线程开始执行main并调用mainAsync.
2. 主线程正在执行MainAsync并调用ThisisAsync.
3. 主线程正在执行thisisasync并调用task.delay.
4. task.delay执行它的任务--启动计时器之类的--并返回一个未完成的任务（注意task.delay(0)将返回一个已完成的任务，这将改变行为）。
5. 主线程返回到thisisasync并等待从task.delay返回的任务。由于任务不完整，它将从ThisisAsync.
返回一个不完整的任务
6. 主线程返回到MainAsync并等待从ThisisAsync返回的任务。由于任务不完整，它将从MainAsync.
返回一个不完整的任务
7. 主线程返回main并对从mainAsync返回的任务调用wait。这将阻塞主线程，直到MainAsync完成。
8. 当task.delay设置的计时器关闭时，Thisisasync将继续执行。由于没有synchronizationcontext或taskscheduler被该await捕获，因此它将继续在线程池线程上执行。
9. 线程池线程到达ThisisAsync的末尾，完成任务。
10. MainAsync继续执行。因为Await没有捕获上下文，所以它继续在线程池线程上执行（实际上是运行ThisisAsync)的同一线程。
11. 线程池线程到达MainAsync的末尾，完成任务。
12. 主线程从对wait的调用中返回，并继续执行main方法。用于继续ThisisAsync和MainAsync的线程池线程不再需要，并返回线程池。

这里重要的一点是，使用线程池是因为没有上下文。它不是“在必要时”自动使用的。如果要在GUI应用程序中运行相同的MainAsync/ThisisAsync代码，那么您将看到非常不同的线程用法：UI线程有一个SynchronizationContext，它将继续调度回UI线程，因此所有方法都将在同一个UI线程上恢复。