异步/ AWAIT线程化的好奇心

Question

我有以下简单的控制台应用程序：

class Program 
{ 
    private static int times = 0; 

    static void Main(string[] args) 
    { 
     Console.WriteLine("Start {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 

     var task = DoSomething(); 
     task.Wait(); 

     Console.WriteLine("End {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 

     Console.ReadLine(); 
    } 

    static async Task<bool> DoSomething() 
    { 
     times++; 

     if (times >= 3) 
     { 
      return true; 
     } 

     Console.WriteLine("DoSomething-1 sleeping {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
     await Task.Run(() => 
     { 
      Console.WriteLine("DoSomething-1 sleep {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
      Task.Yield(); 
     }); 
     Console.WriteLine("DoSomething-1 awake {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 

     Console.WriteLine("DoSomething-2 sleeping {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
     await Task.Run(() => 
     { 
      Console.WriteLine("DoSomething-2 sleep {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
      Task.Yield(); 
     }); 
     Console.WriteLine("DoSomething-2 awake {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 

     bool b = await DoSomething(); 
     return b; 
    } 
} 

与输出

Start 1 
DoSomething-1 sleeping 1 
DoSomething-1 sleep 3 
DoSomething-1 awake 4 
DoSomething-2 sleeping 4 
DoSomething-2 sleep 4 
DoSomething-2 awake 4 
DoSomething-1 sleeping 4 
DoSomething-1 sleep 3 
DoSomething-1 awake 3 
DoSomething-2 sleeping 3 
DoSomething-2 sleep 3 
DoSomething-2 awake 3 
End 1 

我知道，控制台应用程序不提供这样的SynchronizationContext运行任务在线程池中。但是令我惊讶的是，当从DoSomething的等待中恢复执行时，我们就和我们在等待中一样。我曾假设，当我们恢复等待方法的执行时，我们会返回到我们等待的线程或完全在另一个线程中。

有谁知道为什么？我的例子有什么缺陷？

Answer 1

此行为是由于优化（这是实施细节）。

具体而言，await计划的延续使用TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously标志。这在任何地方都没有正式记录，但几个月前我确实遇到过这种情况，并且wrote it up on my blog。

Stephen Toub有一个blog post that is the best documentation on how ExecuteSynchronously actually works。重要的一点是，如果该延续的任务调度程序与当前线程不兼容，ExecuteSynchronously将不会实际同步执行。

正如你指出的那样，控制台应用程序没有SynchronizationContext，因此通过await计划任务的延续将使用TaskScheduler.Current（在这种情况下是TaskScheduler.Default，线程池任务调度程序）。

当您通过Task.Run启动另一个任务时，您正在线程池上显式执行它。所以当它到达其方法的末尾时，它完成其返回的任务，导致延续执行（同步）。由于await捕获的任务调度程序是线程池调度程序（因此与延续兼容），因此它将直接执行DoSomething的下一部分。

请注意，这里有一个竞争条件。 DoSomething的下一部分将仅在已连接时才会同步执行，作为Task.Run返回的任务的延续。在我的机器上，第一个Task.Run将在另一个线程上重新开始DoSomething，因为在Task.Run委托完成时不会附加延续;第二个Task.Run确实在同一个线程上恢复DoSomething。

所以我修改了代码，使其更具确定性;验证码：

static Task DoSomething() 
{ 
    return Task.Run(async() => 
    { 
     Console.WriteLine("DoSomething-1 sleeping {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
     await Task.Run(() => 
     { 
      Console.WriteLine("DoSomething-1 sleep {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
      Thread.Sleep(100); 
     }); 
     Console.WriteLine("DoSomething-1 awake {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 

     Console.WriteLine("DoSomething-2 sleeping {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
     var task = Task.Run(() => 
     { 
      Console.WriteLine("DoSomething-2 sleep {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
     }); 
     Thread.Sleep(100); 
     await task; 
     Console.WriteLine("DoSomething-2 awake {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
    }); 
} 

（我的机器上），同时显示从竞争条件的可能性：

Start 8 
DoSomething-1 sleeping 9 
DoSomething-1 sleep 10 
DoSomething-1 awake 10 
DoSomething-2 sleeping 10 
DoSomething-2 sleep 11 
DoSomething-2 awake 10 
End 8 

顺便说一句，你的Task.Yield使用不正确;你必须await的结果才能真正做任何事情。

请注意，此行为（await使用ExecuteSynchronously）是未记录的实现细节，未来可能会更改。

Answer 2

当您没有指定要使用哪个调度程序时，您决定决定在哪里/如何运行您的任务。 await确实要做的就是将所有代码后面的等待完成的任务放入继续任务中，该任务在等待完成的任务完成后运行。在很多情况下，调度程序会说：“嘿，我刚刚完成了线程X上的一项任务，并且还有一个延续任务......因为线程X完成了，我将重新使用它来继续！这正是你所看到的行为。 （有关更多详细信息，请参阅http://msdn.microsoft.com/en-US/library/vstudio/hh156528.aspx）。

如果您手动创建延续（而不是让await为您执行），则可以更准确地了解延续运行的方式和位置。 （有关延续选项，请参阅http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.threading.tasks.taskcontinuationoptions.aspx，您可以将其传递至Task.ContinueWith()。）