为什么 TaskScheduler.Current 是默认的 TaskScheduler？

Question

Task Parallel Library 非常棒，在过去的几个月里我经常使用它。然而，有一些事情让我很困扰：TaskScheduler.Current 是默认任务调度程序，而不是TaskScheduler.Default。这在文档和示例中乍一看绝对不明显。

Current 可能会导致细微的错误，因为它的行为会根据您是否在另一个任务中而发生变化。哪个不容易确定。

假设我正在编写一个异步方法库，使用基于事件的标准异步模式在原始同步上下文中发出信号完成信号，就像 XxxAsync 方法在 .NET Framework 中所做的一样（例如DownloadFileAsync）。我决定使用任务并行库来实现，因为使用以下代码很容易实现此行为：

public class MyLibrary
{
    public event EventHandler SomeOperationCompleted;

    private void OnSomeOperationCompleted()
    {
        SomeOperationCompleted?.Invoke(this, EventArgs.Empty);
    }

    public void DoSomeOperationAsync()
    {
        Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            Thread.Sleep(1000); // simulate a long operation
        }, CancellationToken.None, TaskCreationOptions.None, TaskScheduler.Default)
        .ContinueWith(t =>
        {
            OnSomeOperationCompleted(); // trigger the event
        }, TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext());
    }
}

到目前为止，一切正常。现在，让我们在 WPF 或 WinForms 应用程序中单击按钮调用此库：

private void Button_OnClick(object sender, EventArgs args)
{
    var myLibrary = new MyLibrary();
    myLibrary.SomeOperationCompleted += (s, e) => DoSomethingElse();
    myLibrary.DoSomeOperationAsync(); // call that triggers the event asynchronously
}

private void DoSomethingElse() // the event handler
{
    //...
    Task.Factory.StartNew(() => Thread.Sleep(5000)); // simulate a long operation
    //...
}

这里，编写库调用的人选择在操作完成时启动一个新的Task。没有什么不寻常的。他或她遵循网络上随处可见的示例，只需使用Task.Factory.StartNew 而不指定TaskScheduler（并且在第二个参数处指定它并不容易重载）。 DoSomethingElse 方法在单独调用时工作正常，但一旦被事件调用，UI 就会冻结，因为 TaskFactory.Current 将重用我的库延续中的同步上下文任务调度程序。

找出这一点可能需要一些时间，尤其是当第二个任务调用隐藏在某个复杂的调用堆栈中时。当然，一旦你知道一切是如何工作的，这里的修复很简单：总是为你希望在线程池上运行的任何操作指定TaskScheduler.Default。但是，也许第二个任务是由另一个外部库启动的，不知道这种行为，并且在没有特定调度程序的情况下天真地使用 StartNew。我预计这种情况会很常见。

在思考之后，我无法理解编写 TPL 的团队选择使用 TaskScheduler.Current 而不是 TaskScheduler.Default 作为默认值：

• 一点都不明显，Default不是默认的！而且文档严重缺乏。
• Current 使用的真正任务调度程序取决于调用堆栈！这种行为很难保持不变量。
• 使用StartNew 指定任务调度程序很麻烦，因为您必须先指定任务创建选项和取消令牌，导致行长、可读性差。这可以通过编写扩展方法或创建使用Default 的TaskFactory 来缓解。
• 捕获调用堆栈会产生额外的性能成本。
• 当我真的希望一个任务依赖于另一个正在运行的父任务时，我更愿意明确指定它以简化代码阅读，而不是依赖调用堆栈魔法。

我知道这个问题可能听起来很主观，但我找不到一个好的客观论据来解释为什么会出现这种行为。我确定我在这里遗漏了一些东西：这就是我转向你的原因。

Answer 1

[编辑] 下面只解决Task.Factory.StartNew使用的调度器的问题。
但是，Task.ContinueWith 有一个硬编码的TaskScheduler.Current。 [/编辑]

首先，有一个简单的解决方案可用 - 请参阅本文底部。

这个问题背后的原因很简单：不仅有一个默认的任务调度程序（TaskScheduler.Default），还有一个TaskFactory（TaskFactory.Scheduler）的默认任务调度程序。 这个默认调度器可以在创建时在TaskFactory的构造函数中指定。

但是，Task.Factory 后面的TaskFactory 是这样创建的：

s_factory = new TaskFactory();

如您所见，没有指定TaskScheduler； null 用于默认构造函数 - 最好是 TaskScheduler.Default（文档指出使用“Current”，结果相同）。
这再次导致TaskFactory.DefaultScheduler（私有成员）的实现：

private TaskScheduler DefaultScheduler 
{ 
   get
   { 
      if (m_defaultScheduler == null) return TaskScheduler.Current;
      else return m_defaultScheduler;
   }
}

在这里您应该可以识别出这种行为的原因：由于 Task.Factory 没有默认的任务调度程序，因此将使用当前的。

那么，当当前没有任务正在执行（即我们没有当前的 TaskScheduler）时，我们为什么不遇到 NullReferenceExceptions 呢？
原因很简单：

public static TaskScheduler Current
{
    get
    {
        Task internalCurrent = Task.InternalCurrent;
        if (internalCurrent != null)
        {
            return internalCurrent.ExecutingTaskScheduler;
        }
        return Default;
    }
}

TaskScheduler.Current 默认为TaskScheduler.Default。

我认为这是一个非常不幸的实现。

但是，有一个简单的解决方法：我们可以简单地将Task.Factory 的默认TaskScheduler 设置为TaskScheduler.Default

TaskFactory factory = Task.Factory;
factory.GetType().InvokeMember("m_defaultScheduler", BindingFlags.SetField | BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.DeclaredOnly, null, factory, new object[] { TaskScheduler.Default });

我希望我能帮助我的回复，虽然已经很晚了:-)

Answer 2

而不是Task.Factory.StartNew()

考虑使用：Task.Run()

这将始终在线程池线程上执行。我刚刚遇到了问题中描述的相同问题，我认为这是处理此问题的好方法。

查看此博客条目： http://blogs.msdn.com/b/pfxteam/archive/2011/10/24/10229468.aspx

Answer 3

我刚刚花了几个小时试图调试一个奇怪的问题，我的任务被安排在 UI 线程上，即使我没有指定它。事实证明，问题正是您的示例代码所展示的：在 UI 线程上安排了一个任务延续，并且在该延续的某个地方，启动了一个新任务，然后在 UI 线程上安排了一个新任务，因为当前正在执行的任务有一个具体TaskScheduler设置。

幸运的是，这是我拥有的所有代码，所以我可以通过确保我的代码在开始新任务时指定 TaskScheduler.Default 来修复它，但如果你不那么幸运，我的建议是使用 Dispatcher.BeginInvoke 而不是使用 UI 调度程序。

所以，而不是：

var uiScheduler = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
var task = Task.Factory.StartNew(() => Thread.Sleep(5000));
task.ContinueWith((t) => UpdateUI(), uiScheduler);

试试：

var uiDispatcher = Dispatcher.CurrentDispatcher;
var task = Task.Factory.StartNew(() => Thread.Sleep(5000));
task.ContinueWith((t) => uiDispatcher.BeginInvoke(new Action(() => UpdateUI())));

但它的可读性有点差。

Answer 4

一点都不明显，默认不是默认！而且文档严重缺乏。

Default 是默认值，但并不总是Current。

正如其他人已经回答的那样，如果您希望任务在线程池上运行，您需要通过将Default 调度程序传递给TaskFactory 或StartNew 方法来显式设置Current 调度程序.

由于您的问题涉及库，我认为答案是您不应该做任何会更改库外部代码看到的Current 调度程序的事情。这意味着您在引发 SomeOperationCompleted 事件时不应使用 TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()。相反，请执行以下操作：

public void DoSomeOperationAsync() {
    var context = SynchronizationContext.Current;
    Task.Factory
        .StartNew(() => Thread.Sleep(1000) /* simulate a long operation */)
        .ContinueWith(t => {
            context.Post(_ => OnSomeOperationCompleted(), null);
        });
}

我什至认为您不需要在 Default 调度程序上明确启动您的任务 - 如果他们愿意，让调用者确定 Current 调度程序。

Answer 5

我认为当前的行为是有道理的。如果我创建自己的任务调度程序，并启动一些任务来启动其他任务，我可能希望所有任务都使用我创建的调度程序。

我同意有时从 UI 线程启动任务使用默认调度程序而有时不使用这很奇怪。但我不知道如果我在设计它，我会如何让它变得更好。

关于您的具体问题：

• 我认为在指定调度程序上启动新任务的最简单方法是new Task(lambda).Start(scheduler)。这样做的缺点是，如果任务返回某些内容，您必须指定类型参数。 TaskFactory.Create 可以为您推断类型。
• 您可以使用Dispatcher.Invoke() 而不是TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()。