异步任务 - CPU 上实际发生了什么？

Question

Task在提出这个问题后，我一直在阅读有关s 的内容，发现我完全误解了这个概念。此处 和此处的最佳答案等答案 解释了这个想法，但我仍然不明白。\n所以我提出了一个非常具体的问题：CPU 上实际发生了什么执行任务时

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这是我在阅读后了解到的：任务将与调用者共享 CPU 时间（假设调用者是“UI”），因此如果它是 CPU 密集型的，那么它会变慢下用户界面。如果任务不是CPU密集型的 - 它将“在后台”运行。在测试之前似乎足够清楚 \xe2\x80\xa6\xe2\x80\xa6 。下面的代码应该允许用户单击按钮，然后交替显示“已显示”和“按钮”。但实际上：表单完全繁忙（无法进行用户输入），直到“已显示”全部显示为止。

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public Form1()\n{\n    InitializeComponent();\n    Shown += Form1_Shown;\n}\n\nprivate async void Form1_Shown(object sender, EventArgs e)\n{\n    await Doit("Shown");\n}\n\nprivate async Task Doit(string s)\n{\n    WebClient client = new WebClient();\n    for (int i = 0; i < 10; i++)\n    {\n        client.DownloadData(uri);//This is here in order to delay the Text writing without much CPU use.\n        textBox1.Text += s + "\\r\\n";\n        this.Update();//textBox1.\n    }\n}\n\nprivate async void button1_Click(object sender, EventArgs e)\n{\n    await Doit("Button");\n}\n

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有人可以告诉我执行任务时CPU上实际发生了什么（例如“当UI不使用CPU时，任务使用它，除了\xe2\x80\xa6等”）？

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Answer 1

理解这一点的关键是，有两种任务- 一种执行代码（我称之为委托任务），另一种代表未来事件（我称之为 Promise 任务）。这两个任务完全不同，尽管它们都由 .NET 中的实例表示Task。我的博客上有一些漂亮的图片，可能有助于理解这些类型的任务有何不同。

Task.Run委托任务是由朋友创建的任务。它们在线程池（或者TaskScheduler如果您使用的是另一个线程池TaskFactory）上执行代码。大多数“任务并行库”文档都涉及委托任务。它们用于将 CPU 密集型算法分散到多个 CPU 上，或将 CPU 密集型工作从 UI 线程中推送出去。

TaskCompletionSource<T>Promise 任务是由和 朋友（包括）创建的任务async。这些是用于异步编程的，并且非常适合 I/O 密集型代码。

请注意，您的示例代码将导致编译器警告，大意是您的“异步”方法Doit实际上不是异步的，而是同步的。所以现在的情况是，它会同步调用DownloadData，阻塞 UI 线程，直到下载完成，然后更新文本框，最后返回一个已经完成的任务。

要使其异步，您必须使用await：

private async Task Doit(string s)
{
  WebClient client = new WebClient();
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    await client.DownloadDataTaskAsync(uri);
    textBox1.Text += s + "\r\n";
    this.Update();//textBox1.
  }
}

现在，当它点击 时，它会返回一个未完成的任务await，这允许 UI 线程返回到其消息处理循环。下载完成后，此方法的其余部分将作为消息排队到 UI 线程，并且当它有时间时将继续执行该方法。当该Doit方法完成时，它之前返回的任务将完成。

因此，方法返回的任务async在逻辑上代表该方法。任务本身是一个 Promise Task，而不是一个 Delegate Task，并且实际上并不“执行”。该方法被分成多个部分（在每个await点）并分块执行，但任务本身不在任何地方执行。

为了进一步阅读，我有一篇关于如何async和await实际工作（以及它们如何调度方法块）的博客文章，以及另一篇关于为什么异步 I/O 任务不需要阻塞线程的博客文章。