桌面应用程序中同步/异步问题的更好解决方案？

Question

我有 WinForms 应用程序，其中按钮单击调用外部库的一些异步方法。

private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    await CallLibraryAsync();
}

private static async Task CallLibraryAsync()
{
    var library = new Library();
    await library.DoSomethingAsync();
}

库如下所示：

public class Library
{
    public async Task DoSomethingAsync()
    {
        Thread.Sleep(2000);
        await Task.Delay(1000).ConfigureAwait(false);

        // some other code
    }
}

在任何异步代码之前，都有一些由Thread.Sleep 调用模拟的计算。在这种情况下，此调用将阻塞 UI 线程 2 秒。 我无法更改DoSomethingAsync 中的代码。

如果我想解决阻塞问题，我可以像这样调用Task.Run 中的库：

private static async Task CallLibraryAsync()
{
    var library = new Library();

    // added Task.Run
    await Task.Run(() => library.DoSomethingAsync());
}

它解决了这个问题，UI 不再阻塞，但我从 ThreadPool 中消耗了一个线程。这不是很好的解决方案。

如果我想在没有其他线程的情况下解决这个问题，我可以这样做：

private static async Task CallLibraryAsync()
{
    var library = new Library();

    // added
    await YieldOnlyAsync().ConfigureAwait(false);

    await library.DoSomethingAsync();
}

// added
private static async Task YieldOnlyAsync()
{
    await Task.Yield();
}

此解决方案有效。 Task.Yield() 导致该方法 YieldOnlyAsync() 始终异步运行，ConfigureAwait(false) 导致下一个代码 (await library.DoSomethingAsync();) 在某个 ThreadPool 线程上运行，而不是 UI 线程。

但这是一个相当复杂的解决方案。有没有更简单的？

编辑：
如果库方法看起来像这样

public class Library
{
    public async Task DoSomethingAsync()
    {
        await Task.Delay(1000).ConfigureAwait(false);
        Thread.Sleep(2000);
        await Task.Delay(1000);

        // some other code
    }
}

UI 线程不会被阻塞，我不需要做任何事情。但这就是我没有直接看到的一些实现细节的问题，因为这可能在一些 nuget 包中。当我看到 UI 在某些情况下冻结时，我可能会在一些调查后发现这个问题（意味着在异步方法中的任何等待之前的 CPU 绑定计算）。没有Wait()或Result，那会很容易找到，这个比较麻烦。

如果可能，我希望以更简单的方式为这种情况做好准备。这就是为什么我不想在调用某个第三方库时使用Task.Run。

Answer 1

如果我想解决阻塞问题，我可以像这样在 Task.Run 中调用库：

它解决了这个问题，UI 不再阻塞，但我从 ThreadPool 中消耗了一个线程。这不是很好的解决方案。

这正是您想要在 WinForms 应用程序中执行的操作。 CPU 密集型代码应移至单独的线程以释放 UI 线程。在 WinForms 中使用新线程没有任何缺点。

使用Task.Run 将其移动到不同的线程，并与 UI 线程异步等待它完成。

引用 Microsoft 的 Asynchronous programming 文章：

如果您的工作是CPU 密集型，并且您关心响应能力，请使用async 和await，但使用Task.Run 在另一个线程上生成工作。

Answer 2

我无法更改代码

人们会这么说，但实际上你可能不会因此而受挫......

这是一个与您遇到相同问题的简单应用：

肯定很困：

让我们在加载了 Reflexil 插件的情况下将其打入 ILSpy：

我们或许可以稍微缩短超时时间。右键单击，编辑。

让它1ms，右键单击程序集并另存为..

这有点快！

玩一玩，不玩等等。

Answer 3

你写道：

如果我想解决阻塞问题，我可以像这样调用Task.Run 中的库：

private static async Task CallLibraryAsync()
{
    var library = new Library();

    // added Task.Run
    await Task.Run(() => library.DoSomethingAsync());
}

它解决了这个问题，UI 不再被阻塞，但我已经消耗了来自ThreadPool 的一个线程。 这不是很好的解决方案。

（强调）

...然后您继续发明一个复杂的 hack 来做同样的事情：将DoSomethingAsync 方法的调用卸载到ThreadPool。所以你要么想要：

1. 在不使用任何线程的情况下调用DoSomethingAsync 方法，或者
2. 在非ThreadPool 线程上调用DoSomethingAsync 方法。

第一个是不可能的。不使用线程就不能调用方法。代码在 CPU 上运行，而不是凭空运行。第二个可以通过多种方式完成，最简单的方法是使用Task.Factory.StartNew 方法，结合LongRunning 标志：

await Task.Factory.StartNew(() => library.DoSomethingAsync(), default,
    TaskCreationOptions.LongRunning, TaskScheduler.Default).Unwrap();

这样您将在新创建的线程上调用DoSomethingAsync，该线程将在方法调用完成后立即销毁。需要明确的是，线程将在调用完成时被销毁，而不是在异步操作完成时被销毁。基于您在问题中包含的DoSomethingAsync 实现（第一个），调用将在创建Task.Delay(1000) 任务并启动此任务的await 后立即完成。此后线程将无事可做，因此将被回收。

旁注：

1. CallLibraryAsync 方法违反了not exposing asynchronous wrappers for synchronous methods 的准则。由于DoSomethingAsync 方法被实现为部分同步和部分异步，该指南仍然适用于恕我直言。
2. 如果您喜欢命令式控制当前上下文的想法，而不是像 Task.Run 方法那样使用包装器来控制它，您可以查看这个问题：Why was SwitchTo removed from Async CTP / Release? 喜欢它的人（不是很多）好吧，有一些可用的库使之成为可能 (SwitchTo - Microsoft.VisualStudio.Threading)。

Answer 4

当您将 async/await 用于 I/O 或 CPU 密集型操作时，您的 UI 线程不会阻塞。在您的示例中，您使用 Thread.Sleep(2000);command 来模拟您的 CPU 绑定操作，但这会阻止您的线程池线程而不是 UI 线程。您可以使用Task.Delay(2000); 来模拟您的 I/O 操作，而不会阻塞线程池线程。