异步等待和线程

Question

我正在使用 async-await 和任务，但是有一件事我不明白：

async 任务是否在单独的线程中执行？

根据 msdn 的说法 (异步编程)：

async 和 await 关键字并不会创建额外的线程。异步方法不需要多线程，因为异步方法不在自己的线程上运行。

但是在 ThreadPool 类的描述中的备注中 (ThreadPool Class)：

使用线程池线程执行操作的示例包括以下内容：

当您创建用于异步执行某些任务的 Task 或 Task 对象时，默认情况下任务将在线程池线程上计划运行。

所以，现在我不确定 async 任务是否使用单独的线程。请解释一下。谢谢。

- Roman

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有两种任务：委托任务（执行代码）和 Promise 任务（表示未来事件）。只有委托任务实际上会运行，它们可能在线程池上运行，也可能不在。更多信息请参见我的博客。 - Stephen Cleary

Answer 1

Task不一定代表一个额外的线程。

如果你await一个Task，你会将控制权返回给调用者，直到“某个人”将Task设置为已完成。

如果你通过Task.Run()或Task.Factory.StartNew()开始一个Task，那么你传递给这些调用的操作会在另一个线程上执行（不是新线程，而是从线程池中取得的线程）。

- René Vogt

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事实上，它从未创建新的线程来运行任务，而总是使用从线程池中获取的线程，在超额订阅情况下，CLR 通过排队任务和节流来避免线程池中的超额订阅。 - Karolis Kajenas

@Carl 谢谢您的纠正，我已经更新了我的答案。 - René Vogt

假设代码（主线程）调用await asynctask1，并且假设asynctask1具有一些同步代码和一个等待asynctask2，那么在这种情况下，在等待asynctask1后控制权不会立即返回到主线程。但是当等待asynctask2时，控制权将返回到主线程。我理解得对吗？ - variable

Answer 2

简单来说，任务可以在不同的线程上运行，也可以在调用者线程上运行。当调用者线程没有资源运行另一个任务时，任务将从线程池中获取一个线程。当调用者线程有足够的资源运行另一个任务时（空闲模式），任务将在调用者线程上运行。

与线程相比，任务是更高级的抽象——它表示可能或可能不由线程支持的并发操作。任务是可组合的（可以通过使用连续体将它们链接在一起）。它们可以使用线程池来减少启动延迟，并且通过TaskCompletionSource，它们可以利用回调方法，在等待I/O绑定操作时避免使用线程。

来源：Joseph Albahari、Ben Albahari的第565页《C# 5.0 in a Nutshell》。

- Karolis Kajenas

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@Gserg，你能提供证明否定这一点的来源吗？ - Karolis Kajenas

这些问题的答案，以及与此问题链接的问题（https://dev59.com/gGYr5IYBdhLWcg3wvspA，https://dev59.com/AmMm5IYBdhLWcg3wX-LT）和链接到那里的资源。 - GSerg

@GSerg请查看更新的答案。引用来源：“C# 5.0 a Nutshell”第565页。 - Karolis Kajenas

@GSerg 我同意术语“load”并不适用于这种情况，是的（我已经更换了它）。但是引用清楚地指出它“可能没有由线程支持”。您能否详细说明我可能误解了哪个部分，并解释一下您的理解。 - Karolis Kajenas

“可能由线程支持，也可能不由线程支持的并发操作”意味着“异步操作可以作为单独的线程实现（即由单独的线程支持），也可以使用调用线程实现（即由当前线程支持）”。显然，您将“may not be backed by”理解为“当没有足够的支持时”，这并不是事实。该引用仅说明异步任务实际上并不关心线程，并且根据各种因素，它可能会或可能不会在单独的线程上启动。 - GSerg

Answer 3

async/await可以用于Tasks（准确来说，它适用于“可等待”对象，但是在本讨论中仅使用“Task”即可）。

Tasks表示“将在以后完成的工作单位”。这个工作单位可以是从线程池启动的新线程（通过Task.Run(），也可以是系统IO调用，如DbDataReader.ReadAsync()，或者是由TaskCompletionSource触发的事件。

我建议阅读Stephen Cleary的async和await介绍文章，以了解更多内容。

- Scott Chamberlain