c# - 如何并行执行嵌套的异步/等待代码，同时在等待延续上维护相同的线程？

Question

这可能是我写过的最糟糕的 StackOverflow 标题。我实际上想要做的是执行一个异步方法，该方法使用异步/等待约定(并且它本身包含额外的等待调用)从同步方法中并行多次，同时在每个分支的执行过程中保持相同的线程并行执行，包括所有等待延续。换句话说，我想同步执行一些异步代码，但我想并行执行多次。现在你可以明白为什么标题这么糟糕了。也许这最好用一些代码来说明......

假设我有以下内容:

public class MyAsyncCode
{
    async Task MethodA()
    {
        // Do some stuff...
        await MethodB();
        // Some other stuff
    }

    async Task MethodB()
    {
        // Do some stuff...
        await MethodC();
        // Some other stuff
    }

    async Task MethodC()
    {
        // Do some stuff...
    }
}

调用者是同步的(来自控制台应用程序)。让我尝试通过尝试使用 Task.WaitAll(...) 和包装器任务来说明我正在尝试做什么:

public void MyCallingMethod()
{
    List<Task> tasks = new List<Task>();
    for(int c = 0 ; c < 4 ; c++)
    {
        MyAsyncCode asyncCode = new MyAsyncCode();
        tasks.Add(Task.Run(() => asyncCode.MethodA()));
    }
    Task.WaitAll(tasks.ToArray());
}

希望的行为是 MethodA、MethodB 和 MethodC 在继续之前和之后都在同一个线程上运行，并为此在 4 个不同的线程上并行发生 4 次。换句话说，我想删除我的 await 调用的异步行为，因为我正在使调用与调用者并行。

现在，在我继续之前，我明白异步代码和并行/多线程代码之间存在差异，并且前者并不暗示或暗示后者。我还知道实现此行为的最简单方法是删除 async/await 声明。不幸的是，我没有这样做的选项(它在一个库中)并且有原因为什么我需要所有的延续都在同一个线程上(与糟糕的设计有关)图书馆)。但更重要的是，这激起了我的兴趣，现在我想从学术角度了解一下。

我尝试使用 PLINQ 运行它并使用 .AsParallel().Select(x => x.MethodA().Result) 立即执行任务。我还尝试使用随处可见的 AsyncHelper 类，它实际上只使用 .Unwrap().GetAwaiter().GetResult()。我还尝试了其他一些东西，但似乎无法获得所需的行为。我要么以同一线程上的所有调用结束(这显然不是并行的)，要么以在不同线程上执行的延续结束。

我正在尝试做的事情是否可行，或者 async/await 和 TPL 是否差别太大(尽管两者都基于 Task)？

Answer 1

您正在调用的方法不使用 ConfigureAwait(false)。这意味着我们可以强制继续在我们喜欢的上下文中恢复。选项:

1. 安装单线程同步上下文。我相信 Nito.Async 具备这一点。
2. 使用自定义 TaskScheduler。 await 查看 TaskScheduler.Current 并在该调度程序处恢复(如果它不是默认的)。

我不确定这两种选择是否各有利弊。我认为选项 2 的范围界定更容易。选项 2 看起来像:

Task.Factory.StartNew(
    () => MethodA()
    , new ConcurrentExclusiveSchedulerPair().ExclusiveScheduler).Unwrap();

为每个并行调用调用一次并使用 Task.WaitAll 加入所有这些任务。也许你也应该处理掉那个调度程序。

我在这里 (ab) 使用 ConcurrentExclusiveSchedulerPair 来获得单线程调度程序。

如果这些方法不是特别占用 CPU，您可以对所有这些方法使用相同的调度程序/线程。