c# - 如何使用 async/await 在 UI 线程上异步运行多个任务？

Question

一段时间以来，我已经阅读(并使用)了很多 async/await，但我仍然有一个问题无法得到答案。假设我有这段代码。

private async void workAsyncBtn_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var myTask = _asyncAwaitExcamples.DoHeavyWorkAsync(5);
    await myTask;
    statusTextBox.Text += "\r\n DoHeavyWorkAsync message";
}

它从 UI 线程调用并返回到 UI 线程。因此，我能够在此方法中以及在 await myTask 之后执行特定于 UI 的操作。如果我使用了 .ConfigureAwait(false) 我会在执行 statusTextBox.Text += "\r\n DoHeavyWorkAsync message"; 时得到一个线程异常，因为我会告诉myTask 可以从线程池中取出任何可用的线程。

我的问题。据我了解，在这种情况下我永远不会离开 UI 线程，它仍然是异步运行的，UI 仍然是响应式的，我可以同时启动多个任务，从而加快我的应用程序。如果我们只使用一个线程，这怎么能工作呢？

谢谢!

Sievajet 编辑

private async void workAsyncBtn_Click(object sender, EventArgs e)
{
    await DoAsync();
}

private async Task DoAsync()
{
    await Task.Delay(200);
    statusTextBox.Text += "Call to form";
    await Task.Delay(200);
}

Answer 1

As I understand it I never leave the UI thread in this case, still it's run asynchronously, the UI is still responsive and I can start several Tasks at the same time and therefor speed up my application. How can this work if we only use one thread?

首先，我建议您阅读 Stephan Clearys 的博文 - There is no thread .

为了理解同时运行多个工作单元的可能性，我们需要了解一个重要事实:async IO 绑定(bind)操作(几乎)与做线程。

这怎么可能？好吧，如果我们一直深入到操作系统，我们会看到对设备驱动程序的调用 - 那些负责执行网络调用和写入磁盘等操作的, 都是自然异步实现的，它们在工作时不占用线程。这样，当设备驱动程序在做它的事情时，就不需要线程了。只有在设备驱动程序完成执行后，它才会通过 IOCP(I/O 完成端口)通知操作系统它已完成，然后操作系统将执行方法调用的其余部分(这在 .NET 中通过线程池完成，具有专用的 IOCP 线程)。

Stephans 的博文很好地展示了这一点:

一旦操作系统执行 DPC(延迟过程调用)并将 IRP(I/O 请求数据包)排队，它的工作基本上就完成了，直到设备驱动程序用我完成了 消息，这会导致执行整个操作链(在博客文章中进行了描述)，最终将调用您的代码。

另一件需要注意的事情是，在使用 async-await 模式时，.NET 在幕后为我们做了一些“魔法”。有一种叫做“同步上下文”的东西(您可以找到相当冗长的解释 here )。这个同步上下文负责在 UI 线程上再次调用延续(第一个 await 之后的代码)(在存在此类上下文的地方)。

编辑:

应该注意的是，同步上下文的魔力也发生在 CPU 绑定(bind)操作上(并且实际上发生在任何可等待的对象上)，所以当您通过 Task.Run 或 Task.Factory.StartNew，这也可以。