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  • Task异步编程,刨根到底

    1. 编译器到底对await做了什么

    await 一个异步操作的时候,实际上编译器会创建一个状态机,这个状态机包含了调用者的上下文变量,状态机使用yield迭代器实现,状态机由clr调度,每次运行都会重新加入回队列,直到Task完成或异常结束

    2.Task有哪些实现方式

    经常我们可以看到一些库中使用TaskCompletionSource来创建Task,改变Task的状态,实际上TaskCompletionSource只是在Task基础上做简单的封装操作
    TaskCompletionSource会直接创建一个Task,设置Result也是直接在Task上设置结果,不同手动操作的地方就是做了自旋等待Task.IsCompleted再返回,保证线程安全性
    所以Task的实现就是将Task的状态切换补完的一个过程,让其成为一个Actor模型,实现方式可以自由发挥

    3.clr到底怎么调度Task

    所有的Task都是由TaskScheduler调度,最终进入到ThreadPool队列中,然后clr获取队列中的工作项并运行
    Task.Wait() 操作会先将 Task 移出 TaskScheduler 然后再使用当前线程执行

    TaskScheduler 有两种Scheduler实现,默认是ThreadPoolTaskScheduler

    Task.Run将会在内部 new Task 创建一个任务,并将Task添加到默认的TaskScheduler.Default
    TaskScheduler默认是使用ThreadPoolTaskScheduler实现

    Task.Run调用TaskScheduler.QueueTask方法将Task添加到任务队列中,在ThreadPoolTashScheduler中并没有保存任务队列,而是直接调用
    ThreadPool中的UnsafeQueueCustomWorkItem方法添加到ThreadPool中,由ThreadPool管理任务队列

    ThreadPool中有一个全局的工作队列,所有异步任务都将会加入到队列中,并由clr去获取队列中的IThreadPoolWorkItem运行

    ThreadPool根据工作队列的数量,首先会先创建CPU核心数数量的工作线程,并以每秒一个的速度创建新线程

    ThreadPool中,规定了任务的时间片,每个时间片为30个时钟,每个线程运行满一个时间片才会返回线程池
    CPU时钟使用Environment.TickCount来计算

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