使用async/await异步编程时为何出现结果丢失？

核心问题：非线程安全集合的并发冲突 #

你代码里的List<int> listToCollectResults是非线程安全的集合，List.Add方法并非原子操作。当100个异步任务同时执行listToCollectResults.Add(i)时，会触发竞争条件：多个线程可能同时修改List的内部结构（比如更新元素计数、写入内存位置），导致部分添加操作被覆盖，最终元素数量不足100。

另外，Thread.Sleep(1000)属于不可靠的等待方式——异步任务的调度由.NET线程池管理，极端情况下可能有任务还未完成就执行了后续的统计逻辑，但这不是你当前元素丢失的主要原因，核心矛盾还是List的线程不安全。

修复方案 #

方案1：使用线程安全集合 #

直接将List<int>替换为线程安全的ConcurrentBag<int>（适合无序场景）：

private readonly ConcurrentBag<int> listToCollectResults = new();

ConcurrentBag.Add方法是线程安全的，多个任务并发调用也不会出现元素丢失。

方案2：手动加锁保护访问 #

如果必须使用List<int>，可以在添加元素时通过锁保证原子性：

private readonly List<int> listToCollectResults = new();
private readonly object _lockObj = new();

private async Task SleepFor250msAndAppendToListAsync(int i)
{
    await Task.Delay(250);
    lock(_lockObj)
    {
        listToCollectResults.Add(i);
    }
}

锁会确保同一时间只有一个线程能执行Add操作，避免并发冲突。

方案3：可靠等待所有任务完成（推荐） #

你的代码没有正确等待异步任务完成，Thread.Sleep无法保证所有任务执行完毕。应该收集所有任务，用Task.WhenAll统一等待：

public async Task RunThisAsync() // 改为异步方法
{
    var tasks = new List<Task>();
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        tasks.Add(SleepFor250msAndAppendToListAsync(i));
    }
    
    Console.WriteLine(listToCollectResults.Count); // 预期为0
    await Task.WhenAll(tasks); // 可靠等待所有任务完成
    
    Console.WriteLine(listToCollectResults.Count); // 此时元素数量会是100（需配合线程安全集合或锁）
}

这种方式能确保所有任务执行完毕后再统计数量，结合线程安全的集合操作，就能得到正确结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者pe pe