如何仅使用一个线程使用 .net 异步 CTP

Question

所以我最近一直在阅读大量关于网络 Async CTP 的内容，并且不断出现的一件事是这样的句子：“Asynchrony 不是关于启动新线程，而是关于多路复用工作”和“Asynchrony without多线程与 [与协作多任务处理] 的想法相同。您执行一项任务一段时间，当它产生控制权时，您在该线程上执行另一项任务一段时间。

我试图了解这样的言论是否纯粹（嗯，大部分）深奥和学术，或者是否有一些我忽略的语言结构允许我通过“等待”开始的任务神奇地在 UI 上运行线程。

在他的博客中，Eric Lippert 给出了这个例子来演示如何在没有多线程的情况下实现异步：

async void FrobAll()
{
    for(int i = 0; i < 100; ++i)
    {
        await FrobAsync(i); // somehow get a started task for doing a Frob(i) operation on this thread
    }
} 

现在，让我感兴趣的是这里的评论：“...获取一个开始任务，以便在此线程上执行 Frob(i) 操作”。

这怎么可能？这主要是理论上的评论吗？到目前为止，我能看到的唯一一个任务似乎不需要单独线程的情况（好吧，除非你检查代码，否则你无法确定）就像 Task.Delay() 之类的，可以在没有的情况下等待开始另一个线程。但我认为这是一种特殊情况，因为我没有为此编写代码。

对于希望从 GUI 线程中卸载一些他们自己的长时间运行的代码的普通用户来说，我们主要不是在谈论执行诸如 Task.Run 之类的事情来卸载我们的工作吗？它在另一个线程中？如果是这样，为什么所有这些手臂都放弃不将异步与多线程混淆？

Answer 1

请看我的intro to async/await。

在 CPU 工作的情况下，您必须使用 Task.Run 之类的东西在另一个线程中执行它。但是，有很多工作不是 CPU 工作（网络请求、文件系统请求、计时器等），并且每个都可以使用 Task 包装在线程。

请记住，在驱动程序级别，一切都是异步的。同步 Win32 API 只是方便的包装器。

Answer 2

不是 100% 肯定，但从文章中可以看出，它允许 Windows 消息（调整大小事件、鼠标点击等）在对 FrobAsync 的调用之间交错。大致类似于：

void FrobAll()
{
    for(int i = 0; i < 100; ++i)
    {
        FrobAsync(i); // somehow get a started task for doing a Frob(i) operation on this thread
        System.Windows.Forms.Application.DoEvents();
    }
}

或者更准确地说：

void FrobAll()
{
    SynchronizationContext.Current.Post(QueueFrob, 0);
} 

void QueueFrob(Object state) {
    var i = (int)state;
    FrobAsync(i);
    if (i == 99) return;
    SynchronizationContext.Current.Post(QueueFrob, i+1);
}

没有在每次迭代之间对DoEvents 的讨厌调用。发生这种情况的原因是，对 await 的调用发送了一条 Windows 消息，该消息将 FrobAsync 调用排入队列，从而允许在下一次 Frobbing 开始之前执行在 Frobbing 之间发生的任何 Windows 消息。

Answer 3

async/await 只是关于异步。从调用方来看，是否使用多个线程并不重要——只是它做一些异步的事情。例如，IO 完成端口是异步的，但不执行任何多线程（操作的完成发生在后台线程上；但“工作”并未在该线程上完成）。

从await 关键字来看，“多线程”是没有意义的。异步操作所做的是一个实现细节。

在 Eric 的示例中，该方法可以按如下方式实现：

return Task.Factory.StartNew(SomeMethod, 
                             TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext());

这实际上意味着当它完成所有当前排队的工作时，在当前线程上对SomeMethod 的调用排队。这与FrobAsync 的调用者异步，因为FrobAsync 可能在SomeMethod 执行之前返回。

现在，FrobAsync 可以实现为使用多线程，在这种情况下，它可以这样编写：

return Task.Factory.StartNew(SomeMethod);

如果默认 TaskScheduler 没有更改，则使用线程池。但是，从调用者的角度来看，什么都没有改变——你仍然是 await 方法。

从多线程的角度来看，这是你应该看的。使用Task.Start、Task.Run 或Task.Factory.StartNew。