c#中虽然异步和多线程是两码事，但是是否异步微软提供的async函数内部还是多线程去实现的？
在 C 中，`async` 和 `await` 关键字提供了一种优雅的方式来编写异步代码，但它们并非直接等同于多线程。理解这一点至关重要。
异步并非强制多线程，但常常借助它
首先，我们要明确一个核心概念：异步编程的本质是为了提高程序的响应性和吞吐量，而不是简单地将任务并行执行。 异步的目的是让程序在等待某个耗时操作（例如 I/O 操作，如网络请求、文件读写）完成时，能够继续执行其他工作，而不是被阻塞住。
微软提供的 `async` 和 `await` 机制在底层，很多情况下会利用线程池中的线程来实现多线程的并发执行，但它也并非总是如此，并且其设计哲学与传统的多线程编程有所不同。
async/await 的工作原理浅析
为了更清晰地说明这一点，我们来深入了解一下 `async` 和 `await` 的工作机制：
1. `async` 方法的标志： 当一个方法被标记为 `async` 时，编译器会对该方法进行转换。它会将原本的线性代码逻辑分解成更小的、可恢复的状态机。这个状态机负责管理方法的执行进度。
2. `await` 的作用： 当代码遇到 `await` 关键字时，它会等待一个可等待对象（通常是 `Task` 或 `Task`）完成。关键在于，`await` 操作并不是立即阻塞当前线程去等待。
非阻塞等待： 当 `await` 一个异步操作（例如 `HttpClient.GetAsync()`）时，`async` 方法会暂停执行，并将控制权交还给调用者。这意味着，原来的线程可以继续执行其他任务。
回调机制： 当被 `await` 的异步操作完成后，它会触发一个回调。这个回调会将 `async` 方法的状态机重新激活，并从 `await` 的地方继续执行。
3. 线程的分配：
CPU 密集型任务 vs. I/O 密集型任务： 这是区分异步和多线程的关键点。
对于 I/O 密集型任务（如网络请求、数据库访问、文件操作），操作系统本身就设计了高效的异步 I/O 模型。当 C 代码发起一个异步 I/O 请求后，它会将这个请求交给操作系统处理，然后当前线程可以立即被释放，去做别的事情。当 I/O 操作完成时，操作系统会通知.NET运行时，然后.NET运行时会安排一个线程池中的线程（可能是之前释放的那个线程，也可能是新的线程）来继续执行 `async` 方法的剩余部分。
对于 CPU 密集型任务（如复杂的计算、数据处理），单纯使用 `async`/`await` 并不能自动实现并行计算。如果你想在 `async` 方法中执行一个 CPU 密集型操作，并且希望它在另一个线程上运行以避免阻塞主线程，你需要显式地将其调度到线程池中执行。例如，使用 `Task.Run(() => { / CPU 密集型代码 / })`。这时，`await Task.Run(...)` 就会等待这个在线程池中运行的任务完成。
为什么说异步并非强制多线程？
单线程中的异步： 考虑一个简单的 `async` 方法，它只是做了些同步的计算，然后 `await` 一个 `Task.Delay(1000)`。这里的 `Task.Delay` 是一个特殊的异步操作，它不需要一个独立的线程来执行计算，而是依赖于计时器等机制。当 `await Task.Delay(1000)` 发生时，方法暂停，控制权返回。当 1 秒后计时器触发，某个线程（不一定是新线程，可能是线程池中的一个闲置线程，甚至可能是调用者所在的线程，取决于上下文的配置） 会接管，继续执行方法剩余的代码。在这个场景下，并没有额外的线程用于执行这个方法本身的核心计算，它仍然在一个线程上执行，只是在等待 I/O（这里是延迟）时没有阻塞那个线程。
Synchronization Context 的影响： 在 UI 应用程序（如 WinForms, WPF, ASP.NET）中，`await` 通常会捕获当前的 `SynchronizationContext`。如果存在，那么 `await` 完成后的续接代码会优先尝试回到原来的线程上执行。这对于 UI 更新非常重要，因为 UI 更新必须在主 UI 线程上进行。在这种情况下，如果原来的线程在等待 I/O 完成，它可以在这段时间处理其他 UI 事件，而不是被阻塞。当 I/O 完成后，续接代码会通过 `SynchronizationContext` 被安排回到主 UI 线程执行。这不是创建新线程去执行续接代码。
async/await 与 Task.Run 的区别与联系
`async`/`await` 的核心是“非阻塞等待”和“可恢复的执行流程”。 它是一种编程模型，允许你以同步的风格编写异步代码，从而提高可读性和可维护性。
`Task.Run` 是将一段代码“委托”给线程池进行并行执行。 它明确地告诉 .NET：“请在另一个线程上运行这段代码，并返回一个 `Task` 来表示它的状态”。
总结：
微软提供的 `async`/`await` 机制，在处理 I/O 密集型操作时，通过不阻塞当前线程，并允许线程池中的其他线程接管，间接地利用了多线程的优势来提高整体的吞吐量和响应性。但是，`async`/`await` 本身并不意味着“必须创建新线程来执行代码”。它更侧重于“在等待时释放资源，并在操作完成后继续执行”。
如果你有一个纯粹的 CPU 密集型任务，并且希望它在后台并行执行，那么你需要显式地使用 `Task.Run` 来将其调度到线程池。而 `async`/`await` 则可以很好地与 `Task.Run` 结合使用，让你在等待这个 CPU 密集型任务完成时，也能保持应用程序的响应性。
所以，可以说 `async`/`await` 是实现高效异步编程的一种强大工具，它常常与线程池（即多线程）配合使用以达到更好的性能，但其核心机制并非强制性的多线程创建，而是关于如何更有效地管理和利用线程资源。
异步并非强制多线程，但常常借助它
首先，我们要明确一个核心概念：异步编程的本质是为了提高程序的响应性和吞吐量，而不是简单地将任务并行执行。 异步的目的是让程序在等待某个耗时操作（例如 I/O 操作，如网络请求、文件读写）完成时，能够继续执行其他工作，而不是被阻塞住。
微软提供的 `async` 和 `await` 机制在底层，很多情况下会利用线程池中的线程来实现多线程的并发执行，但它也并非总是如此，并且其设计哲学与传统的多线程编程有所不同。
async/await 的工作原理浅析
为了更清晰地说明这一点，我们来深入了解一下 `async` 和 `await` 的工作机制：
1. `async` 方法的标志： 当一个方法被标记为 `async` 时，编译器会对该方法进行转换。它会将原本的线性代码逻辑分解成更小的、可恢复的状态机。这个状态机负责管理方法的执行进度。
2. `await` 的作用： 当代码遇到 `await` 关键字时，它会等待一个可等待对象（通常是 `Task` 或 `Task
非阻塞等待： 当 `await` 一个异步操作（例如 `HttpClient.GetAsync()`）时，`async` 方法会暂停执行，并将控制权交还给调用者。这意味着，原来的线程可以继续执行其他任务。
回调机制： 当被 `await` 的异步操作完成后，它会触发一个回调。这个回调会将 `async` 方法的状态机重新激活，并从 `await` 的地方继续执行。
3. 线程的分配：
CPU 密集型任务 vs. I/O 密集型任务： 这是区分异步和多线程的关键点。
对于 I/O 密集型任务（如网络请求、数据库访问、文件操作），操作系统本身就设计了高效的异步 I/O 模型。当 C 代码发起一个异步 I/O 请求后，它会将这个请求交给操作系统处理，然后当前线程可以立即被释放，去做别的事情。当 I/O 操作完成时，操作系统会通知.NET运行时，然后.NET运行时会安排一个线程池中的线程（可能是之前释放的那个线程，也可能是新的线程）来继续执行 `async` 方法的剩余部分。
对于 CPU 密集型任务（如复杂的计算、数据处理），单纯使用 `async`/`await` 并不能自动实现并行计算。如果你想在 `async` 方法中执行一个 CPU 密集型操作，并且希望它在另一个线程上运行以避免阻塞主线程，你需要显式地将其调度到线程池中执行。例如，使用 `Task.Run(() => { / CPU 密集型代码 / })`。这时，`await Task.Run(...)` 就会等待这个在线程池中运行的任务完成。
为什么说异步并非强制多线程？
单线程中的异步： 考虑一个简单的 `async` 方法，它只是做了些同步的计算，然后 `await` 一个 `Task.Delay(1000)`。这里的 `Task.Delay` 是一个特殊的异步操作，它不需要一个独立的线程来执行计算，而是依赖于计时器等机制。当 `await Task.Delay(1000)` 发生时，方法暂停，控制权返回。当 1 秒后计时器触发，某个线程（不一定是新线程，可能是线程池中的一个闲置线程，甚至可能是调用者所在的线程，取决于上下文的配置） 会接管，继续执行方法剩余的代码。在这个场景下，并没有额外的线程用于执行这个方法本身的核心计算，它仍然在一个线程上执行，只是在等待 I/O（这里是延迟）时没有阻塞那个线程。
Synchronization Context 的影响： 在 UI 应用程序（如 WinForms, WPF, ASP.NET）中，`await` 通常会捕获当前的 `SynchronizationContext`。如果存在，那么 `await` 完成后的续接代码会优先尝试回到原来的线程上执行。这对于 UI 更新非常重要，因为 UI 更新必须在主 UI 线程上进行。在这种情况下，如果原来的线程在等待 I/O 完成，它可以在这段时间处理其他 UI 事件，而不是被阻塞。当 I/O 完成后，续接代码会通过 `SynchronizationContext` 被安排回到主 UI 线程执行。这不是创建新线程去执行续接代码。
async/await 与 Task.Run 的区别与联系
`async`/`await` 的核心是“非阻塞等待”和“可恢复的执行流程”。 它是一种编程模型，允许你以同步的风格编写异步代码，从而提高可读性和可维护性。
`Task.Run` 是将一段代码“委托”给线程池进行并行执行。 它明确地告诉 .NET：“请在另一个线程上运行这段代码，并返回一个 `Task` 来表示它的状态”。
总结：
微软提供的 `async`/`await` 机制，在处理 I/O 密集型操作时，通过不阻塞当前线程，并允许线程池中的其他线程接管，间接地利用了多线程的优势来提高整体的吞吐量和响应性。但是，`async`/`await` 本身并不意味着“必须创建新线程来执行代码”。它更侧重于“在等待时释放资源，并在操作完成后继续执行”。
如果你有一个纯粹的 CPU 密集型任务，并且希望它在后台并行执行，那么你需要显式地使用 `Task.Run` 来将其调度到线程池。而 `async`/`await` 则可以很好地与 `Task.Run` 结合使用，让你在等待这个 CPU 密集型任务完成时，也能保持应用程序的响应性。
所以，可以说 `async`/`await` 是实现高效异步编程的一种强大工具，它常常与线程池（即多线程）配合使用以达到更好的性能，但其核心机制并非强制性的多线程创建，而是关于如何更有效地管理和利用线程资源。
网友意见
默认情况下，延续线程线程池随机。
考虑极端情况，程序就一个线程，这个线程也是线程池唯一线程，await前后的线程都只能是这一个……
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