ASP.NET MVC 如何在一个同步方法(非async)方法中等待async方法

时间:2022-01-24 02:53:19

问题

首先,在ASP.NET MVC 环境下对async返回的Task执行Wait()会导致线程死锁。例:

        public ActionResult Asv2()
{
//dead lock
var task = AssignValue2();
task.Wait();
return Content(_container);
} private void Assign()
{
_container = "Hello World";
} public async Task AssignValue2()
{
await Task.Delay();
await Task.Run(() => Assign());
}

这是由于async方法注册的回调要求返回到调用async的线程——而在主线程(action方法所在线程)中又对Task执行了Wait(),相互等待,导致了死锁。

Wait一个async方法是否一定导致死锁(ASP.NET MVC)

否。Task类型的对象有一个ConfigureAwait方法,将参数置为false可以防止回调返回当前线程。但是有一个前提条件:async方法的调用链中的所有async方法都必须指定ConfigureAwait(false)。例:

        public async Task AssignValue2()
{
await Task.Delay();
await Task.Run(() => Assign());
} public async Task AssignValue()
{
await Task.Run(() => Assign()).ConfigureAwait(false);
} public async Task Wrapped()
{
await AssignValue().ConfigureAwait(false);
} public async Task Wrapped2()
{
await AssignValue2().ConfigureAwait(false);
} public async Task Update()
{
await Task.Run(() => { _container = _container + "Hello "; });
} public async Task Update2()
{
await Task.Run(() => { _container = _container + "World"; });
} #region 基本调用 /// <summary>
/// 调用层次最深的异步方法(第一个调用的异步方法)不要求返回到主线程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Asv1()
{
var task = AssignValue();
task.Wait();
return Content(_container);
} /// <summary>
/// ...返回主线程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Asv2()
{
//dead lock
var task = AssignValue2();
task.Wait();
return Content(_container);
} /// <summary>
/// 所有都不要求返回主线程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Wrp()
{
var task = Wrapped();
task.Wait();
return Content(_container);
} /// <summary>
/// 其中一个要求返回主线程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Wrp2()
{
//dead lock
var task = Wrapped2();
task.Wait();
return Content(_container);
} #endregion

对比

可以看到,在Asv()与Wrp()中,分别直接Wait了AssignValue()与Wrapped()返回的Task,并没有造成死锁。因为这两个方法的调用链中的所有的async操作都被配置为不返回当前线程(Action所在线程)。另外两个标记为2的对比方法则不然,结果也相反。

对async调用链的一点理解

首先,await之后的代码,是作为回调,被注册到一个Awaitor对象中。其次,async中的Task是被成为promised风格的,也就是,被await的async方法承诺:“我会来回调你后面的这些逻辑(不是现在)”。那么对于以下的伪代码:

        public async Task A()
{
await Task.Run(() => { });
} public async Task B()
{
await A();
//B.L
} public async Task C()
{
await B();
//C.L
}

如果我们调用了C(),运行期间的事情是:运行B()->运行A(),然后:将//B.L部分代码注册到A的回调当中->将//C.L部分代码注册到B的回调当中。也就是说,await之前的操作和注册的操作都是在当前线程完成的。那么,如果没有ConfigureAwait(false),所有的回调操作都会期望返回到主线程。所以会导致各种线程死锁。

总的来说,async这个关键字像是给C#开了点了新技能吧,以非常清新的方式就让方法“天然”支持了异步(想想各种StartNew各种ContinueWith,嵌套层次一深的时候,那简直...)。另外,ContinueWith会切换线程,也会带来开销。

在同步方法中Wait

async与await几乎是自成体系的,只要await一个async方法,就会被要求将本方法标记为async,随着不断地接触,个人感觉这是可以理解的(然而我解释不来)。

根据上面的分析,之所以会导致线程锁,主要原因是回调要求返回到调用线程(主线程),而作为一个同步方法,主线程必然是要等待的。所以解决方案也比较明确:想办法别让回调返回到主线程——即:在另外一个线程中调用async方法。先看看失败的例子:

        #region 次线程创建,主线程wait
//高概率 dead lock public ActionResult TcreateMwait()
{
Task task = null;
Task.Run(() => { task = AssignValue2(); }).Wait();
task.Wait();
return Content(_container);
} public ActionResult TcreateMunwait()
{
//主线程不等待的对比组
Task task = null;
Task.Run(() => { task = AssignValue2(); }).Wait();
return Content(_container);
} #endregion

我无法理解为何这个会失败——肯定是我对Task以及线程的理解有问题,我回去补补课,这个先放这里。然后是成功的例子:

#region 次线程创建,次次线程wait(continue with),主线程wait次次线程

        public ActionResult Twait()
{
Task task = null;
Task.Run(() => { task = AssignValue(); })
.ContinueWith(token => task.Wait())
.Wait();
return Content(_container);
} public ActionResult Twait2()
{
Task.Run(() => AssignValue2())
.ContinueWith(task => { task.Wait(); })
.Wait();
return Content(_container);
} public ActionResult Swait()
{
AsyncHelper.InvokeAndWait(AssignValue2);
return Content(_container);
} #endregion

然后,这里提供了一个辅助方法:

        public static void InvokeAndWait(Func<Task> asyncMethod)
{
Task.Run(() => asyncMethod())
.ContinueWith(task => task.Wait())
.Wait();
}

小插曲:Resharp会提示你把()=>asyncMethod()直接使用asyncMethod代替,别信。

最后是对这个辅助方法的一些测试:

       #region waitsafely examples

        public ActionResult Inorder()
{
AsyncHelper.InvokeAndWait(Update);
AsyncHelper.InvokeAndWait(Update2);
return Content(_container);
} public ActionResult NotInOrder()
{
AsyncHelper.InvokeAndWait(() => Task.WhenAll(Update(), Update2()));
return Content(_container);
} #endregion

最后,这里是使用的所有代码,欢迎指点:

namespace Dpfb.Manage.Controllers
{
public class AsyncsController : Controller
{
private void Assign()
{
_container = "Hello World";
} private static string _container; protected override void OnActionExecuting(ActionExecutingContext filterContext)
{
_container = string.Empty;
} public async Task AssignValue2()
{
await Task.Delay();
await Task.Run(() => Assign());
} public async Task AssignValue()
{
await Task.Run(() => Assign()).ConfigureAwait(false);
} public async Task Wrapped()
{
await AssignValue().ConfigureAwait(false);
} public async Task Wrapped2()
{
await AssignValue2().ConfigureAwait(false);
} public async Task Update()
{
await Task.Run(() => { _container = _container + "Hello "; });
} public async Task Update2()
{
await Task.Run(() => { _container = _container + "World"; });
} #region 基本调用 /// <summary>
/// 调用层次最深的异步方法(第一个调用的异步方法)不要求返回到主线程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Asv1()
{
var task = AssignValue();
task.Wait();
return Content(_container);
} /// <summary>
/// ...返回主线程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Asv2()
{
//dead lock
var task = AssignValue2();
task.Wait();
return Content(_container);
} /// <summary>
/// 所有都不要求返回主线程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Wrp()
{
var task = Wrapped();
task.Wait();
return Content(_container);
} /// <summary>
/// 其中一个要求返回主线程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Wrp2()
{
//dead lock
var task = Wrapped2();
task.Wait();
return Content(_container);
} #endregion #region 次线程创建,次次线程wait(continue with),主线程wait次次线程 public ActionResult Twait()
{
Task task = null;
Task.Run(() => { task = AssignValue(); })
.ContinueWith(token => task.Wait())
.Wait();
return Content(_container);
} public ActionResult Twait2()
{
Task.Run(() => AssignValue2())
.ContinueWith(task => { task.Wait(); })
.Wait();
return Content(_container);
} public ActionResult Swait()
{
AsyncHelper.InvokeAndWait(AssignValue2);
return Content(_container);
} #endregion #region 次线程创建,主线程wait
//高概率 dead lock public ActionResult TcreateMwait()
{
Task task = null;
Task.Run(() => { task = AssignValue2(); }).Wait();
task.Wait();
return Content(_container);
} public ActionResult TcreateMunwait()
{
//主线程不等待的对比组
Task task = null;
Task.Run(() => { task = AssignValue2(); }).Wait();
return Content(_container);
} #endregion #region waitsafely examples public ActionResult Inorder()
{
AsyncHelper.InvokeAndWait(Update);
AsyncHelper.InvokeAndWait(Update2);
return Content(_container);
} public ActionResult NotInOrder()
{
AsyncHelper.InvokeAndWait(() => Task.WhenAll(Update(), Update2()));
return Content(_container);
} #endregion public async Task A()
{
await Task.Run(() => { });
} public async Task B()
{
await A();
//B.L
} public async Task C()
{
await B();
//C.L
}
}
}

code_full