什么代码实际上是在异步/等待模式中“多线程”执行的？

Question

在这段代码中：

public async Task v_task()
{
    await Task.Run(() => Console.WriteLine("Hello!"));
}

public async void v1()
{
    await v_task();
    // some other actions...
}

public void ButtonClick()
{
    v1();

    Console.WriteLine("Hi!");
}

如果ButtonClick被调用，上面哪些方法实际上是在async/await生成的底层线程池中并行执行的？

我的意思是，对于使用 async/await 的竞争条件，我应该担心什么？所有异步方法都必须在同一个调用者的线程中执行吗？我应该在可能的共享状态上使用互斥锁吗？如果是，我如何检测共享状态对象是什么？

Answer 1

如果ButtonClick被调用，上面哪些方法实际上是在async/await生成的底层线程池中并行执行的？

仅Task.Run 中的Console.WriteLine。

我的意思是，我对使用 async/await 的竞争条件有什么顾虑？

我建议您先阅读我的async intro，它解释了await 的实际工作原理。

总之，async 方法通常以串行异步方式编写。以这段代码为例：

CodeBeforeAwait();
await SomeOtherMethodAsync();
CodeAfterAwait();

你总是可以说CodeBeforeAwait 将首先执行到完成，然后SomeOtherMethodAsync 将被调用。然后我们的方法将（异步）等待SomeOtherMethodAsync 完成，然后才会调用CodeAfterAwait。

所以它是串行异步的。它以串行方式执行，就像您期望的那样，但在该流程中也有一个异步点（await）。

现在，您不能说CodeBeforeAwait 和CodeAfterAwait 将在同一个线程中执行，至少在没有更多上下文的情况下不会。默认情况下，await 将在当前的SynchronizationContext 中恢复（如果没有 SyncCtx，则为当前的TaskScheduler）。因此，如果上面的示例方法是在 UI 线程中执行的，那么您就会知道 CodeBeforeAwait 和 CodeAfterAwait 都将在 UI 线程中执行。但是，如果它在没有上下文的情况下执行（即，从后台线程或控制台主线程），则 CodeAfterAwait 可能会在不同的线程上运行。

请注意，即使方法的某些部分在不同的线程上运行，运行时也会在继续执行该方法之前设置任何障碍，因此无需围绕变量访问设置障碍。

另请注意，您的原始示例使用Task.Run，它明确地将工作置于线程池中。这与async/await 完全不同，您肯定必须将其视为多线程。

我应该在可能的共享状态上使用互斥锁吗？

是的。例如，如果您的代码使用Task.Run，那么您需要将其视为单独的线程。 （请注意，使用await，很多更容易不与其他线程共享状态 - 如果您可以保持后台任务纯净，它们更容易处理。 p>

如果是，我如何检测共享状态对象是什么？

与任何其他类型的多线程代码的答案相同：代码检查。

Answer 2

如果你调用一个异步函数，你的线程会执行这个函数直到它到达一个等待。

如果您没有使用 async-await，则线程将产生处理，直到等待的代码完成并继续执行等待后的语句。

但是当你使用 async-await 时，你告诉编译器，每当线程必须等待某事时，你可以做一些其他事情而不是等待，线程会做其他事情，直到你说：现在等你原来的东西完成。

由于调用了一个异步函数，我们确信内部的某个地方应该有一个等待。请注意，如果您调用不等待的异步函数，则会收到编译器警告，该函数将同步运行。

例子：

private async void OnButton1_clickec(object sender, ...)
{
    string dataToSave = ...;
    var saveTask = this.MyOpenFile.SaveAsync(dataToSave);

    // the thread will go into the SaveAsync function and will
    // do all things until it sees an await.
    // because of the async SaveAsync we know there is somewhere an await
    // As you didn't say await this.MyOpenfile.SaveAsync
    // the thread will not wait but continue with the following
    // statements:

    DoSomethingElse()
    await saveTask;

    // here we see the await. The thread was doing something else,
    // finished it, and now we say: await. That means it waits until its
    // internal await is finished and continues with the statements after
    // this internal await.

请注意，即使 SaveAsync 中某处的 await 已完成，线程也不会执行下一条语句，直到您 await SaveTask。这样做的效果是，如果 SaveAsync 中的等待完成，DoSomethingElse 将不会被中断。

因此，通常创建一个不返回 Task 或 Task 的异步函数是没有用的 唯一的例外是事件处理程序。 GUI 不必等到事件处理程序完成。