當異步代碼嘗試在已經執行的線程上恢復時會發生什么？

Question

我覺得答案是由於我對線程如何工作有一個不正確的概念，但是可以理解。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
  this.TestMethodAsync();   // No await, i.e. fire and forget

  // ** Some code here to perform long running calculation (1) **
}

private async Task TestMethodAsync()
{
  // Some synchronous stuff

  await Task.Delay(1000);

  // ** Some code here to perform long running calculation (2) **
}

首先，我不會“解雇”這樣的異步方法（我將使用Task.Run），但是我遇到了這樣做的代碼，並且我試圖了解其效果。

在使用WindowsFormsSynchronizationContext的WinForms應用程序中，我對async和await的理解告訴我，當我單擊button1時，該方法將在UI線程上同步啟動。 它將調用TestMethodAsync並同步運行，直到到達等待狀態。 然后它將捕獲上下文，啟動Task.Delay任務，並將控制權交給調用者。 由於我們不在等待此調用，因此button1_Click將在UI線程上繼續並開始執行計算（1）。

在某個時候， Task.Delay(1000)將完成。 然后，繼續操作將使用捕獲的上下文運行TestMethodAsync方法的其余部分，在這種情況下，這意味着繼續操作將在UI線程上運行。 現在將開始執行計算（2）。

現在，我們有兩個單獨的代碼段，希望同時在同一線程（UI線程）上運行。 我對此的調查似乎表明，線程要在兩個代碼段之間來回切換才能同時執行它們。

題：

我對這里到底發生了什么感到困惑。 如何在已經運行其他代碼的線程上恢復？ 是什么迫使線程在要運行的代碼的兩個部分之間切換？ 通常，當您嘗試在已經在運行其他代碼的線程上恢復時會發生什么？

（我想這與我的click事件首先在UI線程上運行沒有什么不同，就我所知，它在UI線程上運行，而且我知道UI線程也在做其他事情，但是我之前從未真正考慮過這個問題。）

Answer 1

這是您不了解的秘密：我給您Windows消息循環

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
    MSG msg;
    BOOL bRet;
    while(TRUE)
    {
        bRet = GetMessage(&msg, NULL, 0, 0);
        if (bRet <= 0) break;
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return msg.wParam;
}

這是您應用程序的實際“主”。 您只是看不到它，因為它被隱藏在幕后。

無法想象有一個更簡單的循環。 它從隊列中獲取一條消息。 如果沒有更多消息，則必須完成程序。 如果有消息，那么它將運行標准消息翻譯並調度該消息，然后繼續運行。

如何在已經運行其他代碼的線程上恢復？

不是。 “在正在運行其他代碼的線程上繼續”實際上是在隊列中放入一條消息 。 DispatchMessage正在同步調用該“其他代碼”。 完成后，它返回循環，對隊列進行輪詢，並且該消息指示下一步需要分派哪些代碼。 然后，它會同步運行，直到返回到循環。

是什么迫使線程在要運行的代碼的兩個部分之間切換？

沒有。 那不會發生。

通常，當您嘗試在已經在運行其他代碼的線程上恢復時會發生什么？

描述需要運行哪些連續性的消息排隊。

我想這與我的click事件首先在UI線程上運行沒有什么不同，就我所知，它在UI線程上運行，我知道UI線程也在做其他事情，但是我之前還沒有真正考慮過。

開始考慮。

點擊事件完全相同。 您的程序正在做某事； 您單擊鼠標； 單擊處理程序不會中斷UI線程並開始在其上運行新工作。 而是將消息排隊，並且當您的UI線程控件返回到消息循環時，最終會處理該單擊。 DispatchMessage導致通過Windows窗體中的某種機制來調用Button1_OnClick。 這是的WinForms 是什么; 一種將Windows消息轉換為對C＃方法的調用的機制。

但是你已經知道了 。 您知道，當事件驅動程序執行長時間運行的同步操作時，UI會凍結，但最終會處理click事件。 您如何看待這種情況？ 您一定已經了解了它們正在排隊等待稍后處理，對嗎？

練習： DoEvents做什么的？

練習：根據您現在所知道的：如果您在循環中調用DoEvents來解除阻止UI，可能會出錯嗎？

練習： await與GUI應用程序中的DoEvents有何不同？

Answer 2

如何在已經運行其他代碼的線程上恢復？

需要對其進行專門設計以支持它。 需要有一個適當的框架，該框架允許線程進行工作，然后在以后的某個時間點執行該工作。

這就是您的UI線程的工作方式。 它有一個隊列，每當您安排要在UI線程中完成的工作時，就在隊列末尾添加一個項目。 然后，UI線程從隊列中獲取第一個項目，執行它，然后在完成后轉到下一個項目，依此類推，直到結束應用程序。

是什么迫使線程在要運行的代碼的兩個部分之間切換？

沒什么，因為它沒有做到這一點。 它運行一個，然后在完成時運行另一個。

通常，當您嘗試在已經在運行其他代碼的線程上恢復時會發生什么？

有人編寫了一些自定義代碼專門用於執行此操作，在這種情況下，它會執行該代碼明確要求執行的任何操作，否則您將無法執行。