c# - 异步/等待不同的线程 ID

Question

我最近在阅读有关 async/await 的文章，我对以下事实感到困惑:我正在阅读的许多文章/帖子都指出使用 async await (Example) 时不会创建新线程。

我创建了一个简单的控制台应用程序来测试它

class Program
    {
        static  void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Main: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            MainAsync(args).Wait();
            Console.WriteLine("Main End: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            Console.ReadKey();
        }


        static async Task MainAsync(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Main Async: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            await thisIsAsync();
        }

        private static async Task thisIsAsync()
        {
            Console.WriteLine("thisIsAsyncStart: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            await Task.Delay(1);
            Console.WriteLine("thisIsAsyncEnd: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

        }
    }

以下代码的输出是:

Main: 8
Main Async: 8
thisIsAsyncStart: 8
thisIsAsyncEnd: 9
Main End: 8

我是否错过了重点，或者 thisIsAsyncEnd 的线程 ID 与其他操作不同？

编辑:

我已经按照下面的答案中的建议更新了代码，以 await Task.Delay(1)，但我仍然看到相同的结果。

引用下面的答案:

Rather, it enables the method to be split into multiple pieces, some of which may run asynchronously

如果没有创建其他线程，我想知道 asynchronously 部分在哪里运行？ 如果它在同一个线程上运行，它不应该因为长时间的 I/O 请求而阻塞它，或者编译器足够聪明，可以在花费太长时间的情况下将该操作移动到另一个线程，并且毕竟使用了一个新线程？

Answer 1

我建议您阅读我的 async intro发布以了解 async 和 await 关键字。特别是，await(默认情况下)将捕获“上下文”并使用该上下文来恢复其异步方法。此“上下文”是当前 SynchronizationContext(或 TaskScheduler，如果没有 SynchronzationContext)。

I want to know where does the asynchronously part run, if there are no other threads created? If it runs on the same thread, shouldn't it block it due to long I/O request, or compiler is smart enough to move that action to another thread if it takes too long, and a new thread is used after all?

正如我在我的博客上解释的那样，truly asynchronous operations do not "run" anywhere .在这种特殊情况下 (Task.Delay(1))，异步操作基于计时器，不是线程阻塞在某处执行 Thread.Sleep。大多数 I/O 都是以相同的方式完成的。例如，HttpClient.GetAsync 是基于重叠(异步)I/O，不是阻塞在某处等待 HTTP 下载完成的线程。

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一旦理解了 await 如何使用它的上下文，遍历原始代码就更容易了:

static void Main(string[] args)
{
  Console.WriteLine("Main: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
  MainAsync(args).Wait(); // Note: This is the same as "var task = MainAsync(args); task.Wait();"
  Console.WriteLine("Main End: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

  Console.ReadKey();
}

static async Task MainAsync(string[] args)
{
  Console.WriteLine("Main Async: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
  await thisIsAsync(); // Note: This is the same as "var task = thisIsAsync(); await task;"
}

private static async Task thisIsAsync()
{
  Console.WriteLine("thisIsAsyncStart: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
  await Task.Delay(1); // Note: This is the same as "var task = Task.Delay(1); await task;"
  Console.WriteLine("thisIsAsyncEnd: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

1. 主线程开始执行 Main 并调用 MainAsync。
2. 主线程正在执行 MainAsync 并调用 thisIsAsync。
3. 主线程正在执行 thisIsAsync 并调用 Task.Delay。
4. Task.Delay 做它的事情 - 启动计时器等等 - 并返回一个未完成的任务(注意 Task.Delay(0) 将返回一个完成的任务，这会改变行为)。
5. 主线程返回到 thisIsAsync 并等待从 Task.Delay 返回的任务。由于任务未完成，它从 thisIsAsync 返回未完成的任务。
6. 主线程返回到 MainAsync 并等待从 thisIsAsync 返回的任务。由于任务未完成，它从 MainAsync 返回未完成的任务。
7. 主线程返回到 Main 并对从 MainAsync 返回的任务调用 Wait。这将阻塞主线程，直到 MainAsync 完成。
8. 当 Task.Delay 设置的计时器关闭时，thisIsAsync 将继续执行。由于 await 没有捕获到 SynchronizationContext 或 TaskScheduler，它会继续在线程池线程上执行。
9. 线程池线程到达 thisIsAsync 的末尾，完成其任务。
10. MainAsync 继续执行。由于 await 没有捕获上下文，它会在线程池线程(实际上是运行 thisIsAsync 的同一线程)上恢复执行。
11. 线程池线程到达 MainAsync 的末尾，完成其任务。
12. 主线程从对 Wait 的调用中返回并继续执行 Main 方法。用于继续thisIsAsync和MainAsync的线程池线程不再需要，返回线程池。

此处重要的一点是使用线程池因为没有上下文。它不会在“必要时”自动使用。如果您要在 GUI 应用程序中运行相同的 MainAsync/thisIsAsync 代码，那么您会看到截然不同的线程用法:UI 线程有一个 SynchronizationContext 将延续安排回 UI 线程，因此所有方法都将在同一个 UI 线程上恢复。