处理异步/等待时的锁定行为

Question

我可能想得太多了，但我不确定我是否理解在处理等待/异步时锁定是如何工作的。

考虑到以下情况，在每个

await

之后，不同的线程可以返回执行下一段代码，对吗？ （除非在带有

TaskScheduler

的线程上运行，例如 WPF）

await Task.Run(async () =>
{
    // ThreadPoolWorker 1

    await Something();

    // ThreadPoolWorker 2

    await SomethingElse();

    // ThreadPoolWorker 3

    await SomethingElse2();

    // ThreadPoolWorker 4
});

考虑到这一点，我最终会不会遇到以下问题，我使用

Task.Run()

启动了两项任务。第一个任务进入

WaitAsync()

上的

Thread1

，因此

Thread1

拥有锁，但从另一个线程上的

WaitAsync

返回，例如

Thread 2

。

同时，在第二个

Task.Run()

中，

Thread 5

进入了

Task.Delay()

，但是当它从

await

返回时，理论上可能会在

Thread 1

上吗？ ..所以现在不用等待锁了？

Task.Run(async () =>
{
    // Thread 1
    await semaphoreSlim.WaitAsync();
    // Thread 2
    
    ...
});

Task.Run(async () =>
{
    // Thread 5
    await Task.Delay(5000);
    // Thread 1
    await semaphoreSlim.WaitAsync();

    ...
});

我猜测处理此问题的方式是

await Semaphore.WaitAsync

必须始终在调用它的线程上返回？这是在 SemaphoreSlim 本身中实现的吗？

Answer 1

如果有完整的代码示例，您的问题会更好，该代码示例具有输出和未满足的特定期望。

不过，我会尝试按照我的理解来回答。所以对于这段代码：

Task.Run(async () => // Task A
{
    // Thread 1
    await semaphoreSlim.WaitAsync();
    // Thread 2
});

Task.Run(async () => // Task B
{
    // Thread 5
    await Task.Delay(5000);
    // Thread 1
    await semaphoreSlim.WaitAsync();
});

您担心的是，两个任务同时运行，线程 1 执行第一个任务的前半部分，因此拥有信号量，可以绕过第二个等待？

这不会发生。请记住，任务是应按顺序执行的命令，并且可以由不同的线程执行，每次等待后由另一个线程接管。但是，这也意味着等待实际上并未在任何线程上完成。这样想吧：

• 线程 1 开始执行任务 A 并遇到等待。信号量被阻塞，任务被搁置，因为此时它无法进一步执行。
• 与此同时，线程 5 开始执行任务 B，并将其搁置一边，因为它在接下来的 5 秒内无法执行
• 线程池空闲
• 主线程调用Semaphore.Release()
• 因此，任务 A 变得可执行，并且线程（线程 2）获取它并进一步运行它。
• 计时器到期，任务 B 再次符合资格。线程 1 抓住它并继续。通过调用 WaitAsync()，任务需要再次被搁置。这是因为信号量知道它的状态并且它正忙。
• 有人调用Release()
• 任务 B 再次符合资格，并且某些线程可以拾取它

换句话来说，哪个线程启动 WaitAsync() 或哪个线程随后接管并不重要。重要的是，（完整的）信号量的释放将导致只有一个任务变得可执行，即使许多任务正在等待它。