await Task.Yield()和await Task.CompletedTask有什么不同-xss云之家

算法系列 – 01 二分思想

有时候我们在代码中要执行一些非常耗时的操作，我们不希望这些操作阻塞调用线程（主线程）的执行，因为调用线程（主线程）可能还有更重要的工作要做，我们希望将这些非常耗时的操作由另外一个线程去执行，这个时候就可以用到await Task.Yield()，它借助了C# 5.0中的异步函数关键字await async，将await关键字之后的代码交由线程池中的另一个线程执行（前提是项目的SynchronizationContext.Current为null）。

那么有同学可能会纳闷，await Task.Yield()和await Task.CompletedTask有什么不同吗？

它俩可大不一样

Task.CompletedTask本质上来说是返回一个已经完成的Task对象，所以这时如果我们用await关键字去等待Task.CompletedTask，.NET Core认为没有必要再去线程池启动一个新的线程来执行await关键字之后的代码，所以实际上await Task.CompletedTask之前和之后的代码是在同一个线程上同步执行的，通俗易懂的说就是单线程的。这也是为什么很多文章说，使用了await async关键字并不代表程序就变成异步多线程的了。
而Task.Yield()就不一样了，我们可以理解Task.Yield()是真正使用Task来启动了一个线程，只不过这个线程什么都没有干，相当于在使用await Task.Yield()的时候，确实是在用await等待一个还没有完成的Task对象，所以这时调用线程（主线程）就会立即返回去做其它事情了，当调用线程（主线程）返回后，await等待的Task对象就立即变为完成了，这时await关键字之后的代码由另外一个线程池线程来执行。

下面我用.NET Core控制台项目，写一个示例代码来演示await Task.Yield()和await Task.CompletedTask的不同：

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace NetCoreTaskYield
{
    class Program
    {
        /// <summary>
        /// TaskYield使用await Task.Yield()，是真正的异步执行，await关键字之前和之后的代码使用不同的线程执行
        /// </summary>
        static async Task TaskYield()
        {
            Console.WriteLine("TaskYield before await, current thread id: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());

            await Task.Yield();//执行到await Task.Yield()时，调用TaskYield()方法的线程（主线程）立即就返回了，await关键字后面的代码实际上是由另一个线程池线程执行的
            //注意Task.Yield()方法返回的不是Task类的对象，而是System.Runtime.CompilerServices.YieldAwaitable结构体的实例

            Console.WriteLine("TaskYield after await, current thread id: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());

            Thread.Sleep(3000);//阻塞线程3秒钟，模拟耗时的操作

            Console.WriteLine("TaskYield finished!");
        }

        /// <summary>
        /// 模拟TaskYield的异步执行
        /// </summary>
        static Task TaskYieldSimulation()
        {
            //模拟TaskYield()方法中，await关键字之前的代码，由调用TaskYieldSimulation()方法的线程（主线程）执行
            Console.WriteLine("TaskYieldSimulation before await, current thread id: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());

            return Task.Run(() =>
            {
                //使用Task.Run启动一个新的线程什么都不做，立即完成，相当于就是Task.Yield()
            }).ContinueWith(t =>
            {
                //下面模拟的是TaskYield()方法中，await关键字之后的代码，由另一个线程池线程执行

                Console.WriteLine("TaskYieldSimulation after await, current thread id: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());

                Thread.Sleep(3000);//阻塞线程3秒钟，模拟耗时的操作

                Console.WriteLine("TaskYieldSimulation finished!");
            });
        }

        /// <summary>
        /// TaskCompleted使用await Task.CompletedTask，是假的异步执行，实际上是同步执行，await关键字之前和之后的代码使用相同的线程执行
        /// </summary>
        static async Task TaskCompleted()
        {
            Console.WriteLine("TaskCompleted before await, current thread id: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());

            await Task.CompletedTask;//执行到await Task.CompletedTask时，由于await的Task.CompletedTask已经处于完成状态，所以.NET Core判定await关键字后面的代码还是由调用TaskCompleted()方法的线程（主线程）来执行，所以实际上整个TaskCompleted()方法是单线程同步执行的

            Console.WriteLine("TaskCompleted after await, current thread id: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());

            Thread.Sleep(3000);//阻塞线程3秒钟，模拟耗时的操作

            Console.WriteLine("TaskCompleted finished!");
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Main thread id: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());

            Console.WriteLine("==============================================");

            TaskYield().Wait();

            Console.WriteLine("==============================================");

            TaskCompleted().Wait();

            Console.WriteLine("==============================================");

            TaskYieldSimulation().Wait();

            Console.WriteLine("Press any key to end...");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}