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C#關(guān)于Task.Yeild()函數(shù)的討論

更新時間：2020年07月14日 15:05:22 作者：白煙染黑墨

這篇文章主要介紹了C#中關(guān)于Task.Yeild()函數(shù)的相關(guān)資料，文中講解非常細(xì)致，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)，感興趣的朋友可以了解下

在與同事討論async/await內(nèi)部實現(xiàn)的時候，突然想到Task.Yeild()這個函數(shù)，為什么呢，了解一點C#async/await內(nèi)部機(jī)制的都知道，在await一個異步任務(wù)（函數(shù)）的時候，它會先判斷該Task是否已經(jīng)完成，如果已經(jīng)完成，則繼續(xù)執(zhí)行下去，不會返回到調(diào)用方，原因是盡量避免線程切換，因為await后面部分的代碼很可能是另一個不同的線程執(zhí)行，而Task.Yeild()則可以強(qiáng)制回到調(diào)用方，或者說主動讓出執(zhí)行權(quán)，給其他Task執(zhí)行的機(jī)會，可以把Task理解為協(xié)程，Task.Yeild()和Thread.sleep(0)有點相同。

為了證明我的結(jié)論成立，請看代碼：

public static async Task Test1()
{
   await Task.CompletedTask;
   Thread.Sleep(1000);
   Console.WriteLine("Test1任務(wù)完成");
}
public static async Task Test2()
{
   await Task.Delay(1);
   Thread.Sleep(1000);
   Console.WriteLine("Test2任務(wù)完成");
}
public static async Task Test3()
{
   await Task.Yield();
   Thread.Sleep(1000);
   Console.WriteLine("Test3任務(wù)完成");
}
static void Main(string[] args)
{
   Console.WriteLine(DateTime.Now);
   _ = Test1();
   Console.WriteLine(DateTime.Now);
   Console.ReadLine();
}

按照開頭的理論，Test1()異步函數(shù)由于await了一個已經(jīng)完成的任務(wù)，所以會繼續(xù)往下執(zhí)行，阻塞1秒鐘，然后回到調(diào)用方，打印的時間之差會相隔一秒。

Test2()異步函數(shù)由于await了一個未完成的任務(wù)（1ms對于CPU來說是很長的了），所以會返回調(diào)用方，然后打印相同的時間，一秒鐘之后會打印執(zhí)行完畢。

Test3()調(diào)用了Task.Yeild()函數(shù)，主動讓出執(zhí)行權(quán)，所以會直接返回調(diào)用方，然后打印相同的時間，一秒之后會打印執(zhí)行完畢。

可以看到，開頭的結(jié)論是正確的。那么，有什么意義呢？Yeild的意思在這里其實就是退讓，讓出的意思，讓出什么呢？就是讓出執(zhí)行權(quán)，這與Thread.sleep(0)讓出CPU執(zhí)行權(quán)給其他線程（前提是有其他線程競爭）有機(jī)會執(zhí)行是一個道理。

請看我的例子：

public static async Task OP1()
{
   while (true)
   {
     await Task.Yield();//這里會捕捉同步上下文，由于是控制臺程序，沒有同步上下文，所以默認(rèn)的線程池任務(wù)調(diào)度器變成同步上下文
                   //也就是說后面的代碼將會在線程池上執(zhí)行，由于線程池工作線程數(shù)量設(shè)置為1，所以必須主動讓出執(zhí)行權(quán)，讓其他的
                   //任務(wù)有執(zhí)行的機(jī)會
     Console.WriteLine("OP1在執(zhí)行");
     Thread.Sleep(1000);//模擬一些需要占用CPU的操作
   }
}
public static async Task OP2()
{
   while (true)
   {
     await Task.Yield();
     Console.WriteLine("OP2在執(zhí)行");
     Thread.Sleep(1000);
   }
}
static async Task Main(string[] args)
{
   ThreadPool.SetMinThreads(1, 1);
   ThreadPool.SetMaxThreads(1, 1);
   //Task.Run()方法默認(rèn)使用線程池任務(wù)調(diào)度器執(zhí)行任務(wù)，由于主線程不是線程池線程，所以使用Task.Run()
   var t = Task.Run(async () =>
   {
     var t1 = OP1();
     var t2 = OP2();
     await Task.WhenAll(t1, t2);
   });
   await t;
   Console.ReadLine();
}

可以看出OP1()和OP2()兩個協(xié)程（Task）互相爭用一個線程（用戶模式下的CPU），如果不主動讓出執(zhí)行權(quán)，另一個協(xié)程（Task）將不會有機(jī)會執(zhí)行。

例如：

public static async Task OP2()
{
   while (true)
   {
     await Task.CompletedTask;//或者是直接去掉
     Console.WriteLine($"OP2在執(zhí)行 {DateTime.Now}");
     Thread.Sleep(1000);
   }
}

這樣OP1()將永遠(yuǎn)不會有機(jī)會執(zhí)行。