理解C# 5中async/await的上下文

Question

我是否正确理解，async/await 本身与并发/并行无关，只是一种续传风格（CPS）实现？真正的线程处理是由 SynchronizationContext 实例执行，而 await 则进行传递/还原操作？

如果我的理解正确，那么我对 SynchronizationContext 有以下问题：
它保证延续将在相同的线程上执行。

但是，有没有保证线程的上下文信息得以保留呢？比如 Name、CurrentPrincipal、CurrentCulture、CurrentUICulture 等等。这取决于框架（ASP.NET、WinForms、WCF、WPF）吗？

- UserControl

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通常情况下，“SynchronizationContext”并不保证后续操作将在同一线程上执行。某些情况下（如WPF、Winforms），确实会这样，但有些情况下却不会（如ASP.NET）。 - svick

你可以为线程设置默认的文化，方法如下：点击这里。 - Mike Fuchs

Answer 1

我理解您的意思是，async/await本身与并发/并行无关，只是CPS实现，对吗？

嗯，async/await是使用CPS进行重写的，所以你的核心理解是正确的。

关于“并发”和“并行”，我认为它确实可以实现并发；你可以启动多个异步操作，它们都会同时进行。这可以通过Task.WhenAll和Task.WhenAny轻松实现。

此外，即使async本身并不意味着“多线程”，Task.Run也可以实现容易的async-兼容多线程。

实际的线程是由await传递/恢复的SynchronizationContext实例执行的吗？

这样考虑：由CPS重写创建的延续必须在某个地方运行。捕获的“异步上下文”可用于调度延续。

顺便提一下：捕获的上下文实际上是SynchronizationContext.Current，除非为空，在这种情况下，捕获的上下文是TaskScheduler.Current。

另一个重要的注释是：上下文的捕获和恢复实际上取决于“awaiter”对象。所以，默认情况下，如果您await一个Task（或任何其他内置的可等待对象），上下文将被捕获和恢复。但是，如果您awaitConfigureAwait(false)的结果，则不会捕获上下文。同样，如果您await自己的自定义可等待对象，则它不会捕获上下文（除非您编程设置为这样）。

然而，是否有任何保证线程的上下文信息被持久保存？我的意思是名称、CurrentPrincipal、CurrentCulture、CurrentUICulture等。

SynchronizationContext 和 ExecutionContext 不同。简单来说，ExecutionContext 总是“流动”，因此 CurrentPrincipal 也会随之流动（如果不这样做，可能会存在安全问题，这就是为什么不流动 ExecutionContext 的 API 总是以 Unsafe 结尾的原因）。

在 UI 应用程序中，文化不会流动，但默认情况下对于所有线程都是相同的。除非你在同一线程上恢复（例如使用 UI SynchronizationContext），否则 Name 绝对不会流动。

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如果想进一步了解，请先看我的async/await 教程，然后再查看官方的 async/await FAQ。然后再看一下Stephen Toub 关于 ExecutionContext 和 SynchronizationContext 的博客文章。

你还可以阅读我的SynchronizationContext 文章，可能会有所帮助。

- Stephen Cleary

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谢谢。Stephen Toub关于ExecutionContext和SynchronizationContext的博客文章链接对我非常有帮助。 - Scott

兄弟，你的异步编程真是无处不在啊。太棒了！ - Jess

Stephen Toub的帖子链接出现了403错误，但我在这里找到了它：https://devblogs.microsoft.com/pfxteam/executioncontext-vs-synchronizationcontext/。 - Darren Lewis

Answer 2

不，async/await关键字与并发有很大关系。 async/await基本上将你的方法代码包装成一个任务和继续操作。要查看编译器使用任务并行库生成的确切翻译，请反汇编一些代码片段。这种async/await用法的翻译与下面的示例“类似”（但不完全相同！）。

async Task<int> TaskOfTResult_MethodAsync()
{
    int hours;
    // . . .
    // Return statement specifies an integer result.
    return hours;
}

// Calls to TaskOfTResult_MethodAsync
Task<int> returnedTaskTResult = TaskOfTResult_MethodAsync();
int intResult = await returnedTaskTResult;
// or, in a single statement
int intResult = await TaskOfTResult_MethodAsync();

这大致转换为：

private int Result()
{
    int hours;
    // . . .
    // Return statement specifies an integer result.
    return hours;
}

在方法外等待返回结果，例如：

int? hours = null;
Task<int> task = null;
task = Task.Factory.StartNew<int>(() => Result());
task.ContnueWith(cont => 
{
    // Some task completion checking...
    hours = task.Result;
}, CancellationToken.None, 
   TaskCreationOptions.None, 
   TaskScheduler.Current);

或者，你可以将TPL代码放入Result方法中。

private int ResultAsync()
{
    int? hours = null;
    Task<int> task = null;
    task = Task.Factory.StartNew<int>(() => 
    {
        int hours;
        // . . .
        // Return statement specifies an integer result.
        return hours;
    }, CancellationToken.None, 
       TaskCreationOptions.None, 
       TaskScheduler.Current);
    try
    {
        return task.Result;
    }
    catch (AggregateException aggEx)
    {
        // Some handler method for the agg exception.
        aggEx.Handle(HandleException); 
    }
}

SynchronizationContext 不能保证 async/await 代码的继续执行将在同一线程上执行。但是，您可以使用 TPL 代码通过 SynchronisationContex 关键字来设置上下文。

- MoonKnight