如何使用async / await在UI线程上异步运行多个任务？

Question

我已经阅读（和使用过）async / await已经有一段时间了，但是我还有一个问题我无法得到答案。说我有这个代码。

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

从UI线程调用它并返回到UI线程。因此，我可以在此方法中和await myTask之后执行特定于UI的操作。如果我使用了.ConfigureAwait(false)，那么在执行statusTextBox.Text += "\r\n DoHeavyWorkAsync message";时我会得到一个线程异常，因为我可以调用myTask，可以从线程池中获取任何可用的线程。

我的问题。据我所知，在这种情况下我永远不会离开UI线程，它仍然是异步运行，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，它怎么能工作？

谢谢！

为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

  

据我了解，我仍然不会在这种情况下离开UI线程   它异步运行，UI仍然响应，我可以开始   几个任务同时加快我的应用程序。   如果我们只使用一个线程，它怎么能工作？

首先，我建议阅读Stephan Clearys博客文章 - There is no thread。

为了理解如何完全运行多个工作单元，我们需要掌握一个重要的事实： async IO 绑定操作（几乎）没什么做线程。

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等操作的人到磁盘，都是自然异步实现的，他们在工作时不会占用一个线程。这样，当设备驱动程序正在做它的事情时，不需要一个线程。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）向操作系统发出信号，然后执行方法调用的其余部分（这在.NET中完成）通过线程池，它有专用的IOCP线程。）

史蒂芬博客文章很好地证明了这一点：

一旦操作系统执行DPC（延迟过程调用）并对IRP（I / O请求数据包）进行排队，它的工作基本上完成，直到设备驱动程序用 I＆＃39发回信号为止。 ;完成消息，这会导致整个操作链（在博客文章中描述）执行，最终最终会调用您的代码。

需要注意的另一件事是，.NET会做一些＆＃34;魔术＆＃34;在使用async-await模式时幕后使用。有一种称为＆＃34;同步上下文＆＃34; （你可以找到一个相当冗长的解释here）。这个同步上下文是负责再次调用UI线程上的继续（第一个await之后的代码）（在存在这种上下文的地方）。

修改

应该注意的是，同步上下文的魔力也适用于CPU绑定操作（实际上也适用于任何等待对象），因此当您通过Task.Run或Task.Factory.StartNew使用线程池线程时，这也可以。

Answer 2

TaskParallelLibrary（TPL）使用可以配置TaskScheduler的{​​{1}}来返回SynchronizationContext，如下所示：

TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext

当textBox1.Text = "Start"; // The SynchronizationContext is captured here Factory.StartNew( () => DoSomeAsyncWork() ) .ContinueWith( () => { // Back on the SynchronizationContext it came from textBox1.Text = "End"; },TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()); 方法暂停在async时，默认情况下它会捕获当前的await并在等待它来自的SynchronizationContext之后对代码进行编组。

SynchronizationContext

异步并等待示例：

        textBox1.Text = "Start";

        // The SynchronizationContext is captured here

       /* The implementation of DoSomeAsyncWork depends how it runs, this could run on the threadpool pool 
          or it could be an 'I/O operation' or an 'Network operation' 
          which doesnt use the threadpool */
        await DoSomeAsyncWork(); 

        // Back on the SynchronizationContext it came from
        textBox1.Text = "End";

Answer 3

当UI线程调用await时，它启动异步操作并立即返回。当异步操作完成时，它会从线程池通知一个线程，但异步的内部实现await将执行调度到UI线程，该线程将在等待之后继续执行代码。

Dispatch通过SynchronizationContext实现，而SynchronizationContext又调用System.Windows.Forms.Control.BeginInvoke。

CLR通过C＃（第4版）（开发人员参考）第4版，Jeffrey Richter，第749页

实际上，Jeffrey与MS合作实现了他的AsyncEnumerator启发的async / await