Task.Run(), Task.Factory.StartNew() 和 New Task() 的行为不一致分析
重现
在 .Net5 平台下,创建一个控制台程序,注意控制台程序的Main()
方法如下:
static async Task Main(string[] args)
方法的主体非常简单,使用Task.Run
创建一个立即执行的Task
,在其内部不断输出线程id,直到手动关闭程序,代码如下:
代码片段1
点击查看代码
static async Task Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("主线程线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
await Task.Run(async () =>
{
while (true)
{
Console.WriteLine("Fuck World! 线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
await Task.Delay(2000);
Console.WriteLine("线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
});
}
这段代码如期运行,并且不需要在程序末尾使用Console.ReadLine()
控制程序不停止。
但是如果我们使用Task.Factory.StartNew()
替换Task.Run()
的话,程序就会一闪而过,立即退出。
如果使用New Task()
创建的话,如下代码所示:
代码片段2
点击查看代码
var t = new Task(async () =>
{
while (true)
{
Console.WriteLine("Fuck World!线程:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
await Task.Delay(2000);
Console.WriteLine("线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
});
t.Start();
await t;
程序依然一闪而过,立即退出。
分析
首先分析下 Task.Run()
和Task.Factory.StartNew()
。
我们将 async
标记的λ表达式当作参数传入后,编译器会将λ表达式映射为Func<Task>
或者Func<Task<TResult>>
委托,本示例中因为没有返回值,所以映射为Func<Task>
。
如果我们用F12
考察 Task.Run()
和Task.Factory.StartNew()
在入参为Func<TResult>
的情况下的返回值类型的话,会发现他们两者的返回类型都是Task<TResult>
。但是在示例中,你会发现,返回值是不一样的。Task.Run(async () ...)
的返回类型是Task
,而Task.Factory.StartNew(async () ...)
的返回类型是Task<Task>
。
所以,我们在 await Task.Factory.StartNew(async () ...)
的时候,其实是在await Task<Task>
, 其结果,依然是一个Task
。既然如此,想达到和await Task.Run(async () ...)
的效果就非常简单了,只需要再加一个await
,即await await Task.Factory.StartNew(async () ...)
。读者可自行尝试。
这两个方法行为的差异,可以从源码中找到原因:
Task.Run
的内部进行了Unwrap
,把Task<Task>
外层的Task
拆掉了。UnWrap()
方法是存在的,可以直接调用,即Task.Factory.StartNew(async () ...).Unwrap()
,调用后的结果就是Task
。所以await await Task.Factory.StartNew(async () ...)
与await Task.Factory.StartNew(async () ...).Unwrap()
的结果是一致的。在这一点上,Unwrap()
的作用与await
的作用一样。
也即:await Task.Run(async () ...)
== await await Task.Factory.StartNew(async () ...)
== await Task.Factory.StartNew(async () ...).Unwrap()
。
接下来考察下New Task()
的形式。在代码片段2中,虽然调用了await t
,但是代码并没有如期运行,而是一闪而过,程序退出。其实,传入的参数虽然与之前的一致,但是编译器并没有把参数映射为Func<Task>
,而是映射为了Action()
,也就是并没有返回值。t.Start()
的结果,就是让那个Action()
开始执行,随后,Task
执行完毕,await t
也就瞬间完成,没有任何结果——因为Action()
是没有返回值的。在这段代码当中,Action()
其实运行在一个后台线程中,如果在主线程上使用Thread.Sleep(10000)
后,会发现控制台一直在输出内容。
如果想要以New
的方式创建Task
的实例实现同样的输出效果,做一下小的改动就可以了,如下所示:
代码片段3
点击查看代码
var t = new Task<Task>(async () =>
{
while (true)
{
Console.WriteLine("Fuck World!线程:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
await Task.Delay(2000);
Console.WriteLine("线程id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
});
t.Start();
await await t;
将New Task(async ()...)
改为Nwe Task<Task>(async ()...)
就可以了,这样λ表达式async ()...
就会映射为Func<Task>
,满足了我们异步的需求。
参考
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