可能發(fā)生死鎖的程序類型

1、WPF/WinForm程序

2、asp.net (不包括asp.net core)程序

死鎖的產(chǎn)生原理

對(duì)異步方法返回的Task調(diào)用Wait()或訪問(wèn)Result屬性時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生死鎖。

下面的WPF代碼會(huì)出現(xiàn)死鎖：

private void Button_Click_7(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
      Method1().Wait();
    }

    private async Task Method1()
    {
      await Task.Delay(100);

      txtLog.AppendText("后續(xù)代碼");
    }

下面的asp.net mvc代碼也會(huì)出現(xiàn)死鎖：

public ActionResult Index()
    {
      string s=Method1().Result;

      return View();
    }

    private async Task<string> Method1()
    {
      await Task.Delay(100);

      return "hello";
    }

以WPF代碼為例，事件處理器調(diào)用Method1，得到Task對(duì)象，然后調(diào)用Task的Wait方法，阻塞自己所在的線程，即主線程，直到Task對(duì)象“完成”。而返回的Task對(duì)象要想“完成”，必須在主線程上執(zhí)行await之后的代碼。而主線程早就處于阻塞狀態(tài)，它在等待Task對(duì)象完成！于是死鎖就產(chǎn)生了。

asp.net mvc代碼是同樣的道理。

什么時(shí)候必然會(huì)死鎖，如何避免

從上面的兩個(gè)例子中似乎可以得出結(jié)論：在WPF/WinForm/asp.net程序中，在異步方法上調(diào)用.Result/Wait()，就會(huì)產(chǎn)生死鎖。然而事實(shí)并非如此。

如下面的WPF代碼就不會(huì)出現(xiàn)死鎖：（從web獲取數(shù)據(jù)并顯示在文本框中。此代碼僅為舉例說(shuō)明，異步事件處理器才是正道）

private void Button_Click_8(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
      HttpClient httpClient = new HttpClient();
      httpClient.BaseAddress = new Uri("https://www.baidu.com/");

      string html = httpClient.GetStringAsync("/").Result;      html = "【" + html + "】";

      txtLog.AppendText(html);
    }

把獲取數(shù)據(jù)的代碼摘出來(lái)吧：

private void Button_Click_8(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
      string html = GetHtml();

      txtLog.AppendText(html);
    }

    private string GetHtml()
    {
      HttpClient httpClient = new HttpClient();
      httpClient.BaseAddress = new Uri("https://www.baidu.com/");

      string html=httpClient.GetStringAsync("/").Result;　　　　　　　html = "【" + html + "】";　　　　　　　      return html;
    }

完全沒(méi)問(wèn)題，這是肯定的。

GetHtml()可以寫成異步方法，再改一下：

private void Button_Click_8(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
      string html = GetHtml().Result;

      txtLog.AppendText(html);
    }

    private async Task<string> GetHtml()
    {
      HttpClient httpClient = new HttpClient();
      httpClient.BaseAddress = new Uri("https://www.baidu.com/");
      string html=await httpClient.GetStringAsync("/"); 　　　　　　　　　　　　　
      html = "【" + html + "】";
　     return html;    }

（HttpClient的GetStringAsync()方法是異步方法，我們調(diào)用它，然后用async/await的方式創(chuàng)建了一個(gè)自己的異步方法。先不“一路異步到底（Async All the Way）”。）

運(yùn)行一下，死鎖出現(xiàn)了。

為什么在HttpClient的GetStringAsync()方法上執(zhí)行.Result不會(huì)死鎖，而在自己寫的異步方法上執(zhí)行.Result，就出現(xiàn)了死鎖？難道HttpClient的GetStringAsync()方法內(nèi)部有什么特殊的處理？

看一下mono的HttpClient源代碼，可以發(fā)現(xiàn)：

所有await 表達(dá)式后面，都加了ConfigureAwait (false)，如

return await resp.Content.ReadAsStringAsync ().ConfigureAwait (false);

而由Task的msdn文檔可以知，ConfigureAwait (false)會(huì)指示await之后的代碼不在原先的context （可理解為線程）上運(yùn)行。

修改一下GetHtml()異步方法的代碼：

private void Button_Click_8(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
      string html = GetHtml().Result;

      txtLog.AppendText(html);
    }
    private async Task<string> GetHtml()
    {
      HttpClient httpClient = new HttpClient();
      httpClient.BaseAddress = new Uri("https://www.baidu.com/");
      string html=await httpClient.GetStringAsync("/").ConfigureAwait(false); 　　　　　　　　　　　　　
      html = "【" + html + "】";
　     return html;    }

可以發(fā)現(xiàn)，死鎖不會(huì)出現(xiàn)了。

分析：GetHtml()被調(diào)用后，主線程阻塞，等待Task對(duì)象“完成”；HttpClient獲取數(shù)據(jù)完畢，在另外的線程上執(zhí)行了await的之后的代碼，于是Task對(duì)象完成。主線程恢復(fù)執(zhí)行。（注意，即使“await之后沒(méi)有代碼”，即GetHtml()方法體中直接寫return await httpClient.GetStringAsync("/")，也是需要加.ConfigureAwait(false)的）

當(dāng)然，如果事件處理器是異步的，即使不加.ConfigureAwait(false)，也不會(huì)有任何問(wèn)題：

private async void Button_Click_8(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
      string html = await GetHtml();

      txtLog.AppendText(html);
    }
    private async Task<string> GetHtml()
    {
      HttpClient httpClient = new HttpClient();
      httpClient.BaseAddress = new Uri("https://www.baidu.com/");
      string html = await httpClient.GetStringAsync("/");
      html = "【" + html + "】";
      return html;
    }

試想一下，如果GetHtml()被放到單獨(dú)的類中，做成類庫(kù)，那么，里面如果不加.ConfigureAwait(false)，則只能假設(shè)使用這個(gè)類庫(kù)的人嚴(yán)格遵循異步編程規(guī)范了。一旦使用者在GetHtml()上執(zhí)行.Result，死鎖就無(wú)可避免了。

仔細(xì)看HttpClient的源代碼，可以發(fā)現(xiàn)，它的GetStringAsync()方法也并不是“天生的”異步方法，它也是用await運(yùn)算符調(diào)用了自己的其他的異步方法，并且在每次調(diào)用后都添加了.ConfigureAwait(false)。

那么，最初的WPF程序的死鎖是否可以用.ConfigureAwait(false)解決呢？注意，txtLog是一個(gè)文本框，UI控件只能在UI線程訪問(wèn)，所以添加上.ConfigureAwait(false)后會(huì)報(bào)錯(cuò)：“InvalidOperationException: 調(diào)用線程無(wú)法訪問(wèn)此對(duì)象，因?yàn)榱硪粋€(gè)線程擁有該對(duì)象”。那么是否可以改成這樣：

private void Button_Click_7(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
      Method1().Wait();
    }

    private async Task Method1()
    {
      await Task.Delay(100).ConfigureAwait(false);

      Dispatcher.Invoke(() => {
        txtLog.AppendText("后續(xù)代碼");
      });
    }

依然是死鎖。所以，乖乖的用異步事件處理器吧：

private async void Button_Click_7(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
      await Method1();
    }

    private async Task Method1()
    {
      await Task.Delay(100);

      txtLog.AppendText("后續(xù)代碼");
    }

上面的代碼還說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題：在異步工具方法中，不要寫訪問(wèn)UI控件的代碼，否則無(wú)法規(guī)避死鎖問(wèn)題。

總結(jié)

• 死鎖會(huì)發(fā)生在不遵循異步編程規(guī)范——在異步方法返回的Task對(duì)象上執(zhí)行Wait()或.Result時(shí)
• ConfigureAwait(false)指定await后的代碼不返回原先的context，可以避免死鎖
  
• 如果await之后的代碼不需要返回原先的context執(zhí)行，例如，僅僅是執(zhí)行Http請(qǐng)求，獲取和處理數(shù)據(jù)，那么完全可以加上ConfigureAwait(false)。
• 如果作為類庫(kù)的創(chuàng)作者，編寫異步方法時(shí)，應(yīng)盡可能的使用ConfigureAwait(false)，以保證一旦類庫(kù)的使用者阻塞異步方法時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生死鎖。
  
• 在異步類庫(kù)/工具方法中，應(yīng)避免加入訪問(wèn)UI控件的代碼 

附加  async/await學(xué)習(xí)資料

 C# Under the Hood: async/await  作者從動(dòng)手寫一個(gè)“可等待”的方法開始，進(jìn)而通過(guò)反編譯工具分析異步方法生成的的實(shí)質(zhì)代碼，揭示了async/await的本質(zhì)——回調(diào)

What happens in an async method  msdn編程指南，圖示異步方法的執(zhí)行流程

到此這篇關(guān)于淺談C# async await 死鎖問(wèn)題總結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C# async await 死鎖內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論