同時非同期タスクから共有リソースに安全にアクセスできますか？ （C＃）

Question

複数の非同期メソッドを並行して実行し、それらのすべてを待つ必要があります。 （Task.WhenAll）これらのメソッドでは、Dictionary（）のような共有リソースにアクセスする必要があります。スレッドセーフである必要がありますか？

私は以下の2つの例を実行しようとしましたが、両方ともマルチスレッド（インターリーブされたメッセージ/日付）を意味するようです。 http://rextester.com/AEH56431http://rextester.com/YEB50034

この画像に何か問題がありますか？誰でも確認/拒否できますか？ C＃Concurrency Masterが見えませんでした。編集：実際にスティーブンスは彼のasync intro blogのスレッディングモデルについて話しています。

using System; 
using System.Collections.Generic; 
using System.Linq; 
using System.Text.RegularExpressions; 
using System.Threading; 
using System.Threading.Tasks; 

namespace Rextester 
{ 
    public class Program 
    { 
     static public async Task run2() 
     { 
      Console.WriteLine("START"); 

      await Task.WhenAll(steps(1),steps(2),steps(3),steps(4)); 

      Console.WriteLine("STOP"); 
     } 


     static public async Task steps(int i) { 
      await Task.Delay(100*i); 
      Console.WriteLine("step"+i+".1"); 
      Thread.Sleep((5-i)*300); 
      Console.WriteLine("step"+i+".2"); 
      Thread.Sleep((5-i)*300); 
      Console.WriteLine("step"+i+".3"); 
      Thread.Sleep((5-i)*300); 
      Console.WriteLine("step"+i+".4"); 
     } 

     public static void Main(string[] args) 
     { 
      run2().Wait(); 
     } 

    } 
} 

と結果だった：

START 
step1.1 
step2.1 
step3.1 
step4.1 
step4.2 
step3.2 
step4.3 <-- multithreading? (2 isn't done) 
step2.2 
step1.2 
step4.4 
step3.3 <-- multithreading? 
step2.3 
step3.4 
step1.3 <-- multithreading? 
step2.4 
step1.4 
STOP 

次に別の変形：

using System; 
using System.Collections.Generic; 
using System.Linq; 
using System.Text.RegularExpressions; 
using System.Threading; 
using System.Threading.Tasks; 
using System.Text; 

namespace Rextester 
{ 
    public class Program 
    { 
     static public async Task run() 
     { 
      Console.WriteLine("START"); 

      await Task.WhenAll(steps(1),steps(2),steps(3),steps(4)); 

      Console.WriteLine("\nSTOP"); 
     } 

     static public async Task steps(int i) { 
      var a = new StringBuilder(); 

      await Task.Delay(100*i); // This is to force to run in Async mode. 

      // following is a block of code with (hopefully) no "async waits". Just CPU-bound (Thread.Sleep should be blocking the thread I think?) 

      a.Append("\nSTART ["+Thread.CurrentThread.ManagedThreadId+"]"); 
      a.Append("\nstep "+i+".1 >"+DateTime.Now.ToString("mm:ss.fff")); 
      Thread.Sleep((5-i)*400); 
      a.Append("\nstep "+i+".2 >"+DateTime.Now.ToString("mm:ss.fff")); 
      Thread.Sleep((5-i)*400); 
      a.Append("\nstep "+i+".3 >"+DateTime.Now.ToString("mm:ss.fff")); 
      Thread.Sleep((5-i)*400); 
      a.Append("\nstep "+i+".4 >"+DateTime.Now.ToString("mm:ss.fff")); 
      a.Append("\nSTOP"); 

      Console.WriteLine(a.ToString()); 
     } 

     public static void Main(string[] args) 
     { 
      run().Wait(); 
     } 

    } 
} 

次を出力します

START 

START [9] 
step 4.1 >57:08.485 
step 4.2 >57:08.891 
step 4.3 >57:09.298 
step 4.4 >57:09.704 
STOP 

START [8] 
step 3.1 >57:08.391 
step 3.2 >57:09.204 
step 3.3 >57:10.017 
step 3.4 >57:10.830 
STOP 

START [7] 
step 2.1 >57:08.297 
step 2.2 >57:09.501 
step 2.3 >57:10.705 
step 2.4 >57:11.908 
STOP 

START [6] 
step 1.1 >57:08.203 
step 1.2 >57:09.814 
step 1.3 >57:11.424 
step 1.4 >57:13.034 
STOP 

STOP 

Answer 1

これらの "手順" を実行することができます並行して。非同期関数は、完了していない待ち行列で最初に待機するときに戻ります。ここでは、それはawait Task.Delay(100*i);です。 Delayの続きは、スレッドプール上で実行されます。このため、遅延によって残りのコードがスレッドプールに移動します。

これがなければ、Delayはすべて（これは他のスリープを含めて）連続しているはずです。

本当に、このコードは偶然のように動作します。すべて非同期にブロックすると、同時に実行されることがはっきりします。また、強制への呼び出しをTask.Runと同時に挿入し、それが意図的であることを記録することもできます。

また、async IO（Task.Delayを含む）は、進行中のワーカースレッドを消費しないことにも注意してください。スレッドをまったく消費しません。

Delayコールを削除し、コードを1ステップずつ実行することを教えてください。すべてのことがメインスレッドで実行されるので、これは簡単です。

Answer 2

は、それがマルチスレッド（インターリーブメッセージ/日付）である

ものは、それが同時だことを暗示することを示唆しています。ステップのそれぞれが個別に常にシーケンシャルであることを

await Task.WhenAll(steps(1),steps(2),steps(3),steps(4)) 

注：そして、実際には、Task.WhenAllを使用して、この行は、非同期の並行処理を行う方法です。したがって、非同期であっても、stepsの各実行は「線形に」進行します。つまり、1.1は常に1.2の前にあり、1.3などに先行します。したがって、1.xのすべてが順番になります。2.xなどとなります。しかし、複数の同時実行がstepsであり、それらはインターリーブすることができます。

マルチスレッドがあるかどうかにかかわらず、これは当てはまります。この場合（コンソールアプリケーション）、SynchronizationContextまたはTaskSchedulerが存在しないため、すべてawaitがスレッドプールスレッドで再開しています。同じコードが単一スレッドのシナリオ（UIスレッドなど）で実行された場合、同じスレッド上で同じ順次およびインターリーブされた動作がすべて表示されます。