.NET Framework 如何分配线程 ID？

Question

我的问题与这个问题相关。该问题中的代码在循环内生成了多个线程，并且那里的 OP 观察到日志记录中的线程 ID 似乎随着时间的推移不断增加。这个问题是关于 Java 的，但它让我思考：JVM 和 .NET Framework 首先如何分配线程 ID？我对此特别感兴趣，例如 OP 在他的帖子中描述的情况（用于验证线程实际上是否按预期创建和销毁）以及有关如何解释 Visual Studio 诊断工具日志的更多上下文。我也对我自己对该框架如何工作的理解感兴趣。

我在这里主要询问有关 .NET Framework 的问题，因为它可能太宽泛，无法同时询问这两个问题（尽管我也很高兴听到有关 JVM 的详细信息）。但是，这是我在 Visual Studio 诊断工具的“事件”选项卡中获得的日志示例：

程序输出：线程 0x44c 已退出，代码为 0 (0x0)。

以下是按顺序排列的一些线程 ID：

0xcb0
0x2c4c
0x2c5c
0x1b10
0x1a60
0x27b4
0x2b80
0x2e04

这些似乎并不是特别连续。该日志本身并没有提供太多信息，例如，如果没有从 Visual Studio 中的“线程”窗口获取更多上下文，因此我希望更多地了解这些日志是如何分配的，这将有助于这些事件的更多背景信息。

这是我正在使用的代码示例：

await jobs.AsyncForEach(async delegate (Job job)
    {
       // Do some stuff, some of which involves async/await HttpClient calls to a RESTful API
    }, GlobalSettings.maxDegreeOfParallelism);

jobs类型为List<Job>，GlobalSettings.maxDegreeOfParallelism指定const int最大并行度（由于我们供应商的 API 限制），并且AsyncForEach是 的扩展方法IEnumerable<T>：

public static async Task AsyncForEach<T>(this IEnumerable<T> enumerable, Func<T, Task> action, int degreeOfParallelism)
{
    List<Task> tasks = new List<Task>();

    foreach (T item in enumerable)
    {
        if (tasks.Count >= degreeOfParallelism)
        {
            await Task.WhenAny(tasks);

            tasks = tasks.Where(t => !t.IsCompleted).ToList();
        }

        Task actionTask = action(item);

        tasks.Add(actionTask);
    }

    await Task.WhenAll(tasks);
}

目前它可以在以下三种环境之一中运行：WPF 应用程序、控制台应用程序或单元测试。我在这里显示的日志来自单元测试运行，但控制台应用程序日志看起来非常相似。

我确实意识到async/await在这种情况下的工作方式有所不同，并且如果没有同步上下文，则无法明确保证异步代码将在哪个线程上运行；不过，无论如何，我没有在该代码中的任何点使用new Thread、ThreadPool.QueueUserWorkItem或Task.Run显式地将任何代码分配给其自己的线程。

当我在 Google 上搜索此内容时，我看到了有关托管线程 ID 之间的差异以及如何从线程获取 ID 的文档。然而，这些并没有真正回答 .NET Framework 最初是如何提出这些问题的。

我也很清楚 Visual Studio 线程窗口，它显示了线程的 ID、关联进程、托管 ID、类别、名称和位置。这也没有完全回答框架如何分配这些的问题。

Answer 1

事实并非如此。

有两种不同的实体：由操作系统创建的本机线程和由 CLR 创建的托管线程。线程ID来自操作系统，ManagedThreadID来自CLR。两者都是计数器，通过操作系统在 CLR 启动时拥有更大的线程对象池。线程 ID 对于整个操作系统是唯一的，CLR 线程仅对于每个进程是唯一的。

托管线程本质上是一种数据结构，存储在本机线程的 TLS 内存部分中，CLR 可以对其进行编辑，因此允许托管线程从一个本机线程切换到另一个本机线程，并通过 Fiber API 在一个本机线程之上托管多个托管线程。您可以使用Thread.BeginThreadAffinity将托管线程粘贴到同一个本机线程。此外，桌面应用程序必须将其主托管线程映射到同一个本机线程（操作系统将重绘、键盘事件和多个其他事件的消息发送到特定本机线程的消息循环，CLR 接收它），因此主线程在这些应用程序中需要具有单线程公寓模型，这可以确保这一点。