调度任务与任务创建答案

【问题标题】：Scheduling Task vs. Task Creation调度任务与任务创建
【发布时间】：2014-07-05 20:08:52
【问题描述】：

我对这个主题很困惑。我的假设是任务创建和它的调度应该严格分开，在 C# 中不是这种情况。

考虑下面的简单代码。

        static async Task simpleton()
        {
            print("simpleton");
        }

        static async Task cont()
        {
            print("cont");
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Task t1 = simpleton();

            Task t2 = t1.ContinueWith((a) => { cont(); });

            Thread.Sleep(1000);

            return;
        }

输出是

simpleton
cont

simpleton 函数运行并创建任务 t1（已经完成）——没关系。然而，t2 接缝（至少在代码中）仅是任务创建 - 系统没有要求调度，那么为什么以及谁安排继续运行？显然这里的创建/运行原则被打破了。

await 也有类似的情况。考虑一下这个众所周知的article 中的伪代码。根据伪代码 await 被翻译成延续任务并返回给调用者，我希望必须安排任务才能完成它。也不是这种情况，请考虑以下代码：-

static async Task foo()
        {
            await bar();
        }

        static async Task bar()
        {
            print("bar");
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            foo();

            Thread.Sleep(1000);
            return;
        }

bar 将在没有专门调度 foo 创建的 Task 对象的情况下执行。

所以问题是：

ContinueWith 不仅创建任务而且安排任务是否正确。
await 不仅会创建文章中显示的继续任务，而且如果可能的话还可以调度（Call Post on SynchronizationContext 或 TaskScheduler）是否正确。
为什么这种设计（调度和创建混合）被 async/await 语言设计者采用？

【问题讨论】：

您的样本是完全同步的 - 所以所有部分都是同步执行的。使用async 关键字不会神奇地将同步代码变为异步代码。使用Task.Delay(1000) 或类似代码来实际拥有异步代码。
@Alexei 这是否同步无关紧要。问题是为什么它们（cont & bar）会被执行。您可以轻松地将其转换为异步案例，但问题将保持不变。谁安排功能。
“时间表”？您调用函数 (foo()) 并执行它 - 有什么令人惊讶的？也许你想了解async 是如何实现的——试试这个搜索bing.com/search?q=c%23+async+internals
@Boris，您仍然可以安排由async 方法创建的任务，例如this，虽然很少需要。

标签： c# .net multithreading asynchronous async-await

【解决方案1】：

您可以指定TaskScheduler 以在ContinueWith 的某些重载中使用。您决定在哪里运行该代码。此处不能指定调度器是不正确的。

在第一个等待点之后，在捕获的SynchronizationContext 或当前TaskScheduler 上运行异步方法。所以确实异步方法确实安排了延续。（我忽略了您可以拥有自定义等待者这一事实。）

您的异步示例在主线程上同步运行以完成。

ContinueWith 不仅创建任务而且调度它是否正确。

是的，在您指定的调度程序上。

await 不仅会创建文章中出现的继续任务，而且如果可能的话还可以调度（Call Post on SynchronizationContext 或 TaskScheduler）是否正确。

是的，在第一次等待（不会立即完成）之后发生调度操作。

为什么这种设计（调度和创建混合）被 async/await 语言设计者采用？

async/await 的内部非常复杂。引擎盖下有很多机械和非平凡的行为。异步方法的代码实际运行的线程尤其令人惊讶且不一致。此功能的设计者显然很难在所有重要场景中开箱即用。这导致 Stack Overflow 上每天都有很多关于边缘情况和非常令人惊讶的行为的问题。

您可以使用很少使用的Task.Start (TaskScheduler) 方法来解开创建和调度。

对于延续，此模型行不通。当先行词完成时，必须激活延续。如果没有 TaskScheduler 来执行该操作，则无法继续运行。这就是为什么必须在设置延续时指定调度程序的原因。

对于异步方法，您也可以使用自定义等待程序来解开创建和调度。或者使用更简单的模型，例如await Task.Factory.StartNew(..., myScheduler)。

bar 将在不专门调度 foo 创建的 Task 对象的情况下执行。

此任务不是基于 CPU 的任务。它是从不安排的。这是由TaskCompletionSource 支持的任务。在这里指定调度程序没有意义。

【讨论】：

谢谢，我几乎理解了你所有的回答:)。但是，您能否详细说明（或提供链接）解释最后一个“......此任务不是基于 CPU 的任务。它永远不会被调度......”这句话。
任务不必与可执行代码相关联。它可以表示任意事件。查看 TaskCompletionSource 的文档。每个异步方法都返回一个 TaskCompletionSource.Task 并在完成后在内部调用 TaskCompletionSource.SetXxx。（当然，调用者无法检测到这一事实。实现细节。）希望有所帮助。如果没有，请询问。
好的，谢谢让我学习这个主题，所以我会提出聪明的问题，同时将其标记为答案。
@usr，挑剔+1：没有Task.Run(..., myScheduler) 覆盖，你的意思是Task.Factory.StartNew(..., myScheduler)？
@Noseratio 谢谢，已修复。这显示了我使用自定义 TaskScheduler 的频率。

【解决方案2】：

ContinueWith 不仅创建任务而且调度它是正确的吗？

ContinueWith 将创建Task 并使用TaskScheduler 来执行提供给它的委托。如果没有显式传递TaskScheduler，它将使用TaskScheduler.Current 来执行延续。

await 不仅会创建文章中出现的继续任务，而且如果可能的话还可以调度（Call Post on SynchronizationContext 或 TaskScheduler）是否正确。

await 不会创建任何Task。 await 关键字用于可等待类型，例如Task。当编译器点击await 关键字时，它会将方法提升到状态机中，该状态机还负责捕获当前正在使用的SynchronizationContext。除非被告知不要（使用ConfigureAwait(false)），否则它会将延续编组回到相同的上下文中。

为什么这种设计（调度和创建混合）被 async/await 语言设计者采用？

在await 的情况下，创建不是由关键字完成的，而是由调用的可等待方法完成的。在Task.Run或Task.Factory.Startnew的情况下，Task的创建是由该方法完成的，用户必须显式调用ContinueWith才能设置所述继续的调度。

【讨论】：

当我说“await 不仅创建任务用于继续”时，我与这篇文章相关的伪代码 - blogs.msdn.com/b/pfxteam/archive/2012/01/20/10259049.aspx 可以看到，await 被翻译成 ContiueWith 调用
await 将导致您的方法的其余部分（因此您的继续）被提升到该状态机并执行完成。简单来说，它会为您执行ContinueWith，而无需显式调用它。但实际上，幕后的事情要复杂得多

【解决方案3】：

问题源于对 async/await 模式的误解。

aync 不调度异步执行的方法。它只是标记了模式的使用，影响了调用者和被调用者处理返回值的方式。

创建 async/await 模式是为了替换围绕完成回调构建的旧模式，从而降低相关代码的复杂性。

参考：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh191443.aspx

在该示例中，您看到的所有代码都没有作为异步任务执行。相反，async 和 await 导致代码的某些位被重新组织到完成处理程序中（对您来说是不可见的），但实际上这就是它的执行方式。

如果你想启动一个异步操作（启动和离开），你仍然必须使用类似 System.Threading 的东西：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/a9fyxz7d(v=vs.110).aspx

或Task.Run：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.threading.tasks.task_methods(v=vs.110).aspx

【讨论】：