为什么多个等待需要像 Task.WhenAll() 一样的时间

Question

我了解当您有任务列表时，建议使用await Task.WhenAll() 而非多个await，因为Task.WhenAll() 处理异常的方式。但是，根据我对“async,await”工作方式的理解，我想知道为什么下面的代码块具有相同的执行时间：

static void Main(string[] args)
{
    MainAsync(args).GetAwaiter().GetResult();
    Console.ReadLine();
}

static async Task MainAsync(string[] args)
{
    Console.WriteLine("Starts :" + DateTime.Now.ToLongTimeString());
    var firstTask = SleepForTime(10000);
    var secondTask = SleepForTime(7000);
    var thirdTask = SleepForTime(5000);

    await firstTask;
    await secondTask;
    await thirdTask;

    Console.WriteLine("Done :" + DateTime.Now.ToLongTimeString());

    Console.ReadLine();
}

public static async Task SleepForTime(int seconds)
{
    await Task.Delay(seconds);
}

这个block需要10秒才能执行，这个也是一样的：

static void Main(string[] args)
{
    MainAsync(args).GetAwaiter().GetResult();
    Console.ReadLine();
}

static async Task MainAsync(string[] args)
{
    Console.WriteLine("Starts :" + DateTime.Now.ToLongTimeString());
    var firstTask = SleepForTime(10000);
    var secondTask = SleepForTime(7000);
    var thirdTask = SleepForTime(5000);

    await Task.WhenAll(firstTask, secondTask, thirdTask);

    Console.WriteLine("Done :" + DateTime.Now.ToLongTimeString());

    Console.ReadLine();
}

public static async Task SleepForTime(int seconds)
{
    await Task.Delay(seconds);
}

根据我的理解，第一个块应该需要 22 秒，因为 await 的列表将按顺序执行，因为这是异步的，等待微软在 MSDN 中解释。我在这里缺少什么？是不是对编译器进行了优化？有人可以解释一下引擎盖下发生了什么吗？

Answer 1

Task.Delay 在内部使用计时器来通知程序何时应该继续。只要您致电Task.Delay，计时器就会启动。在这两种情况下，当您将任务存储在变量中时，您会一个接一个地启动任务，稍后再将它们存储到await。在等待它们中的任何一个时，计时器仍然在后台运行，因为它们或多或少是同时开始的，所以它们会在延迟最长的那个结束时结束

var firstTask = SleepForTime(10000);
var secondTask = SleepForTime(7000);
var thirdTask = SleepForTime(5000);  

// All of the tasks are already started
Console.WriteLine("Start");
await firstTask;                       //this finishes after ~10s
Console.WriteLine("First finished");
await secondTask;                      //this finishes immediately
Console.WriteLine("Second finished");
await thirdTask;                       //this also finishes immediately
Console.WriteLine("Third finished");

所有First/Second/Third finished 消息几乎同时出现，10 秒后。修改后可以看到变化：

var firstTask = SleepForTime(5000);
var secondTask = SleepForTime(7000);
var thirdTask = SleepForTime(10000);  

// All of the tasks are already started
Console.WriteLine("Start");
await firstTask;                      //this finishes after ~5s
Console.WriteLine("First finished");
await secondTask;                     //this finishes after 2 more seconds
Console.WriteLine("Second finished");
await thirdTask;                      //this finishes after 3 more seconds
Console.WriteLine("Third finished");

现在First finished 在 5 秒后出现，Second finished 在 2 秒后出现，Third finished 在 3 秒后出现。

要获得所需的结果，您必须按顺序调用函数并在此处调用 await 每个函数，如下所示：

Console.WriteLine("Start");
await SleepForTime(10000);            //this finishes after 10s
Console.WriteLine("First finished");
await SleepForTime(7000);             //this finishes after 7s
Console.WriteLine("Second finished");
await SleepForTime(5000);             //this finishes after 5s
Console.WriteLine("Third finished");

---

SleepForTime 函数是一些样式改进的完美候选者 - 使用后缀 Async 表示它应该在异步代码中使用，您可以返回从 Task.Delay 本身返回的任务，从而使代码有点更简单（对您和编译器而言）

public static Task SleepForTimeAsync(int seconds)
{
    return Task.Delay(seconds);
}

Answer 2

根据我的理解，第一个块应该需要 22 秒，因为 await 列表将按顺序执行。

没有。您在等待它们之前启动了所有 3 个任务，因此它们都在同时运行。

var firstTask = SleepForTime(10000); //start the 1st Task
var secondTask = SleepForTime(7000); //start the 2nd Task
var thirdTask = SleepForTime(5000);  //start the 3rd Task

await firstTask;  //wait for the 1st Task to finish
await secondTask; //wait for the 2nd Task to finish
await thirdTask;  //wait for the 3rd Task to finish

以下操作需要 22 秒：

await SleepForTime(10000);
await SleepForTime(7000);
await SleepForTime(5000);

直到前一个任务完成后才会开始下一个任务。