为什么异步回调在WPF UI线程中执行

Question

关于这段代码：

static async Task<string> testc()
{
    Console.WriteLine("helo async " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
    await Task.Run(() => { 
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine("task " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); 
    });
    Console.WriteLine("callback "+Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    return "bob";
}

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("helo sync " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    testc();
    Console.WriteLine("over" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Thread.Sleep(2000);
    Console.ReadLine();
}

我得到了以下输出：

helo sync 10
helo async 10
over10
task 11
callback **11**

这是可以的：等待后面的代码片段在任务本身所在的同一线程中执行。

现在，如果我在一个 WPF 应用程序中执行它：

private void Button_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    Console.WriteLine("helo sync " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    testc();
    Console.WriteLine("over" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Thread.Sleep(2000);
    Console.ReadLine();
}

它会生成以下输出：

helo sync 8
helo async 8
over8
task 9
callback **8**

在UI线程中执行await之后，我们可以看到代码。这很棒，因为它使我们能够操作可观察集合等...但我在想“为什么？”“我该如何做到相同？”这是否与一些TaskScheduler行为相关？这是否在.NET Framework中硬编码？

感谢您提供的任何想法。

- Kek

Answer 1

原因是Task.Run将会捕获SynchronizationContext，如果在UI线程中启动任务时存在该上下文，比如在WPF应用程序中。任务将使用SynchronizationContext来序列化回调到UI线程。然而，如果没有上下文可用，比如在控制台应用程序中，则回调将在不同的线程上发生。

Stephen Toub在博客文章中描述了这一点。

顺便说一句，在任务中使用Thread.Sleep要小心，甚至不要使用。这可能会导致奇怪的行为，因为任务可能不会绑定到一个线程。请改用Task.Delay。

- Jakob Christensen

Answer 2

但是我想知道“为什么”？

你已经回答了这个问题：

好吧，这很棒，因为它使操作可观察的集合变得更加容易...

异步的整个重点是使异步操作更加容易处理，这样你就可以编写看起来“同步”的代码，实际上是异步的。通常包括希望在整个异步方法中保持一个上下文(例如UI线程)，当需要等待某些东西时，只需“暂停”方法(而不会阻塞UI线程)。

“我该如何做到这一点？”

不清楚你的意思。基本上，Task 的 awaitable 模式的实现使用 TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext() 来确定要将回调发布到哪个计划程序上，除非你已经调用了ConfigureAwait(false) 以明确选择退出此行为。所以这就是它是如何处理的...你是否可以“做到相同”，取决于你要做什么。

有关 awaitable 模式的更多详细信息，请参见async/await FAQ 中的“什么是 awaitables”问题。

- Jon Skeet

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“如何才能做到相同的效果？”我认为他的意思是：“如何在不使用WPF的情况下获得WPF的行为？” - user180326

如果那是意思的话，它非常不清楚。无论如何，希望我提供的细节足以为OP提供足够的信息。如果需要，他们总是可以要求更多的细节。 - Jon Skeet

好的，没问题。我并不想做同样的事情。我在想回调函数是如何发送到Dispatcher.Invoke方法的...如果我可以，最终是否能够做类似的事情，或者这是在框架中硬编码的。谢谢你的回答。 - Kek

Answer 3

你可能会发现我的 async / await入门有所帮助。其他答案几乎是正确的。

当你等待未完成的Task时，默认情况下会捕获一个“上下文”，用于在Task完成时恢复该方法。此“上下文”为SynchronizationContext.Current除非它为null，在这种情况下，它是TaskScheduler.Current。

请注意，此操作需要满足以下条件：

• "当你使用await时..." - 如果你手动安排一个继续执行的方法，例如使用Task.ContinueWith，那么就不会进行上下文捕获。你需要使用类似于(SynchronizationContext.Current == null ? TaskSchedler.Current : TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext())来进行自己的上下文捕获。
• "...等待一个Task时..." - 这种行为是Task类型的await行为的一部分。其他类型可能会或可能不会进行相似的捕获。
• "...尚未完成..." - 如果Task在await之前已经完成，那么async函数将会以同步方式继续执行。因此，在这种情况下没有必要进行上下文捕获。
• "...默认情况下..." - 这是默认的行为，可以更改。特别是调用Task.ConfigureAwait方法，并将continueOnCapturedContext参数设置为false。此方法返回一个可等待的类型（而不是Task），如果它的参数为false，则不会在捕获的上下文中继续执行。

- Stephen Cleary

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谢谢您提供这个完整的答案。其中大部分（或者至少足以回答我的问题）都在@Jakob Christensen的答案链接中，但我很感激这个全面的观点！ - Kek