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c# - 在控制台应用程序中使用 WindowsFormsSynchronizationContext 时出现异步/等待死锁

问题描述

作为一项学习练习，我正在尝试重现在普通 Windows 窗体中发生的异步/等待死锁，但使用控制台应用程序。我希望下面的代码会导致这种情况发生，确实如此。但是在使用 await 时也会意外发生死锁。

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
static class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        // no deadlocks when this line is commented out (as expected)
        SynchronizationContext.SetSynchronizationContext(new WindowsFormsSynchronizationContext()); 
        Console.WriteLine("before");
        //DoAsync().Wait(); // deadlock expected...and occurs
        await DoAsync(); // deadlock not expected...but also occurs???
        Console.WriteLine("after");
    }
    static async Task DoAsync()
    {
        await Task.Delay(100);
    }
}

我很好奇是否有人知道为什么会这样？

标签： c#async-await

解决方案

WindowsFormsSynchronizationContext会将其给定的任何委托发布到由 UI 线程提供服务的 WinForms 消息循环。但是，您从未设置其中之一，也没有 UI 线程，因此您发布的任何内容都会消失。

所以你await正在捕获一个SynchronizationContext永远不会运行任何完成的东西。

正在发生的事情是：

  1. 您Task正在从Task.Delay
  2. Task主线程使用自旋锁（in Task.SpinThenBlockingWait）同步启动等待此操作完成
  3. 自旋锁超时，主线程创建一个等待事件，由Task上的一个continuation设置
  4. Task 完成（你可以看到它已经完成，因为它的 Status 是 RanToCompletion）
  5. 任务尝试完成将释放主线程正在等待的事件的延续（Task.FinishContinuations）。这最终会调用TaskContinuation.RunCallback（尽管我还没有追踪到那个调用路径），它调用了你的WindowsFormSynchronizationContext.Post.
  6. 但是，Post什么都不做，就会发生死锁。

为了获得这些信息，我做了以下事情：

  1. 尝试调用new WindowsFormsSynchronizationContext.Post(d => ..., null)，看看委托没有被调用。
  2. 构建我自己的SynchronizationContext并安装它，看看什么时候Post被调用。
  3. 在死锁期间打破调试器，查看Threads并查看Call Stack主线程。
  4. 在变量中捕获正在等待的任务，在监视窗口中查看它，右键单击 -> 生成对象 ID，然后将该对象 ID 放入监视窗口中。让它死锁、中断，并根据其对象 ID 在监视窗口中检查任务。

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