后台工作线程和异步调用答案

【问题标题】：Background worker thread and async calls后台工作线程和异步调用
【发布时间】：2020-05-07 20:15:32
【问题描述】：

我正在开发一个 c# 应用程序，它有一个后台线程来处理很多任务，例如调用 HTTP/REST 端点，进行基本计算，通过套接字发送数据等。所有操作都排队到后台线程，它单独将它们出列，处理它们，然后到下一个。

我一直在考虑在后台线程中使用异步，例如使用 async/await 语义调用 HTTP 端点，但不确定这将如何影响后台线程。让我们说后台线程使用异步调用 HTTP 端点，我如何构造代码以便它出列下一个数据包并处理它？

【问题讨论】：

你看过这个：stackoverflow.com/questions/20261300/…。它解决了以正确方式结合这两种技术的问题。
停止使用后台工作人员 - 他们现在已经过时了。改为尝试任务 - 它们专门与 async/await 一起使用。
是否允许多个异步操作同时运行？或者您希望每个操作都在前一个操作完成后开始？

标签： c# multithreading async-await

【解决方案1】：

我一直在考虑在后台线程中使用异步，例如使用 async/await 语义调用 HTTP 端点，但不确定这将如何影响后台线程。让我们说后台线程使用异步调用 HTTP 端点，我如何构造代码以便它出列下一个数据包并处理它？

await 具有“挂钩”，可用于控制默认恢复行为。 await 本身（如果一直使用）将“屈服”回您的消息处理循环；那没问题。但默认情况下，当await 恢复执行其方法时，该方法将在线程池线程上运行，而不是在您的专用后台线程上。

如果您希望await 之后的代码在您的后台线程上恢复，您需要创建一个SynchronizationContext 将工作排入后台线程的队列，并确保将其设置为当前的SynchronizationContext在后台线程上运行的任何代码。我写了一个AsyncContextThread，它是一个带有消息队列的后台线程和SynchronizationContext；这应该是一个很好的起点。

【讨论】：

他为什么要继续在同一个线程上继续？有什么特别的原因吗？
@Piotr：这通常是预期的行为。如果开发人员将异步方法排队到后台线程运行器，他们通常会惊讶地发现该方法在其await 之后跳转到线程池线程。
没错，所以我想没有明显的理由在同一个（后台）线程上恢复。

【解决方案2】：

您可以混合使用 async/await 和在后台线程上运行。 Async/Await 无论如何都不会“影响”后台线程。但请记住，在 async/await 下面有涉及的任务（和状态机）。

有趣的事实是 - 当你反编译 async/await 代码时 --> 那里没有 async/await；）你可以说这是一个语法糖。

有关其组织方式的更多信息 - 例如此处：https://ranjeet.dev/understanding-how-async-state-machine-works/

因此，当您从异步操作返回时（例如，您将开始接收来自 HTTP 请求的响应），可能会发生这种情况 - 您最终可能会进入不同的线程，其余代码将在一个不同的线程。通常这不是问题，但有时它确实会产生影响（例如在 ASP.NET 上 - httpcontext 可能会因此而丢失）

您确实还问过“我如何构建代码”这就是异步/等待的美妙之处。你不需要 :) 你所要做的就是把所有的东西都改成 async/await - 因为规则：“Async all way”非常重要” 更多关于异步编程的重要规则在这里： https://docs.microsoft.com/en-us/archive/msdn-magazine/2013/march/async-await-best-practices-in-asynchronous-programming

例如，如果您确实有这样的代码：

public string SendHttpRequest()
{
    using (var client = new WebClient())
    {
        return client.DownloadString(new Uri("http://www.example.com/example.aspx"));
    }
}

您只需将其更改为：

public async Task<string> SendHttpRequestAsync()
{
    using (var client = new WebClient())
    {
        return await client.DownloadStringTaskAsync("http://www.example.com/example.aspx");
    }
}

然后当然是代码中的每个地方 - 你必须更改为异步（并且你必须调用此方法以及所有将与等待异步的方法）这就是“一路异步”的规则不要'不要试图在代码中的某处这样使用它：

SendHttpRequestAsync().Result --> beacause it saves you from adding async on the method;)

然后你错过了使用异步的重点，并且真的会发生一些事情（尝试在 Winforms 中通过一些 OnClick 事件来做这样的事情:)）

【讨论】：