.net - 等待异步模式和工作窃取线程

Question

我正在尝试了解异步/等待模式的底层机制，我想我在阅读了以下优秀文章后得到了它 Work-Stealing in .NET 4.0作者:詹妮弗·马斯曼。我的理解是

1 - 有线程池的全局队列，以及线程池中每个线程的本地队列

2 - 请求进来，在全局队列中，然后线程池中的 thread1 (T1) 抓取该请求。

3 - 此请求是 async\await 方法。一旦点击了await关键字，就会创建一个包裹在任务中的书签(回调)(假定任务未完成)，并且该任务被放置在T1的本地队列中。 T1返回池中

4 - 当任务完成时，如果 T1 不忙，T1 将处理该请求。但如果 T1 很忙，另一个线程(称为 T2)实际上可能会从 T1 的本地队列中窃取此任务

这就是我的问题所在。这是如何禁止的？我读到的所有内容都表明 async\await 不会更改线程上下文。请参阅链接MSDN explanation of async\await这也是有道理的，因为在 MVC 应用程序中，请求绑定(bind)到线程。这意味着，如果请求到达异步操作方法，我希望初始任务和延续任务都由同一个线程池线程完成。工作窃取线程如何不干扰这一点？感谢任何见解。

Answer 1

这里有三个半独立的系统在工作:线程池(带有工作窃取队列)、ASP.NET 请求上下文和 async/await .

线程池的工作方式如您所描述的:每个线程都有自己的队列，但如果需要，可以从其他线程的队列中窃取。但这实际上与 async/await 在 ASP.NET 上的工作方式关系不大。在大多数情况下，您可以完全忽略工作窃取队列的工作原理，因为逻辑抽象是具有单个队列的单个线程池。工作窃取队列只是一种优化。

ASP.NET 请求上下文管理诸如 HttpContext.Current、安全性和文化等内容。它不绑定(bind)到特定线程，但上下文中一次只允许一个线程。此模式对于旧式异步请求和新式async 请求均适用。请注意，请求从头到尾都绑定(bind)到一个线程仅适用于同步请求；对于异步请求来说，这是不的情况(而且从来都不是)。 ASP.NET 请求上下文被实现为同步上下文 - 具体来说，是 AspNetSynchronizationContext 的实例。

当您的代码 await 是一个不完整的 Task 时，默认情况下 await 将捕获当前上下文(即 SynchronizationContext.Current 除非它是 null，在这种情况下它是当前的 TaskScheduler)。当Task完成时，async方法将在该上下文中继续。我更详细地描述了这种行为on my blog 。您可以将 async/await 视为“线程无关”；也就是说，它们不一定在不同的线程上恢复，也不一定在同一线程上恢复。他们将所有线程决策留给捕获的上下文。

另一个旁注是，有两种不同类型的任务，Promise 任务和委托(delegate)任务(正如我所描述的 on my blog )。只有委托(delegate)任务实际上有代码要运行，并且根本不会排队到线程池中。因此，当 await 决定挂起其方法时，它没有代码要运行，并且当时没有任何代码排队；相反，它设置一个回调(延续)，将将方法的其余部分在将来排队。

当等待的任务完成时，回调/延续将运行，它将 async 方法的剩余部分排队到捕获的上下文。理论上，这可以将其排队到线程池中，但实际上有一个几乎总是采取的捷径:完成任务的线程通常是线程池线程本身，因此它只是直接进入请求上下文，然后继续执行async 方法，实际上不必在任何地方排队。

因此在绝大多数情况下，工作窃取队列根本不会发挥作用。它实际上只在线程池工作重载时才会发生。

但请注意，完全有可能(并且很常见)让异步处理程序在一个线程上启动并在另一个线程上继续。这通常不是问题，因为请求上下文被保留，但线程局部变量等线程仿射结构将无法正常工作。