MVC 如何在一個同步方法(非async)方法中等待async方法
問題
首先,在ASP.NET MVC 環境下對async返回的Task執行Wait()會導致線程死鎖。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(500);
await Task.Run(() => Assign());
}
這是由於async方法注冊的回調要求返回到調用async的線程——而在主線程(action方法所在線程)中又對Task執行了Wait(),相互等待,導致了死鎖。
Wait一個async方法是否一定導致死鎖(ASP.NET MVC)
否。Task類型的對象有一個ConfigureAwait方法,將參數置為false可以防止回調返回當前線程。但是有一個前提條件:async方法的調用鏈中的所有async方法都必須指定ConfigureAwait(false)。例:
public async Task AssignValue2()
{
await Task.Delay(500);
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 基本調用
/// <summary>
/// 調用層次最深的異步方法(第一個調用的異步方法)不要求返回到主線程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Asv1()
{
var task = AssignValue();
task.Wait();
return Content(_container);
}
/// <summary>
/// ...返回主線程
/// </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線程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Wrp()
{
var task = Wrapped();
task.Wait();
return Content(_container);
}
/// <summary>
/// 其中一個要求返回主線程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Wrp2()
{
//dead lock
var task = Wrapped2();
task.Wait();
return Content(_container);
}
#endregion
可以看到,在Asv()與Wrp()中,分別直接Wait了AssignValue()與Wrapped()返回的Task,並沒有造成死鎖。因為這兩個方法的調用鏈中的所有的async操作都被配置為不返回當前線程(Action所在線程)。另外兩個標記為2的對比方法則不然,結果也相反。
對async調用鏈的一點理解
首先,await之后的代碼,是作為回調,被注冊到一個Awaitor對象中。其次,async中的Task是被成為promised風格的,也就是,被await的async方法承諾:“我會來回調你后面的這些邏輯(不是現在)”。那么對於以下的偽代碼:
public async Task A()
{
await Task.Run(() => { });
}
public async Task B()
{
await A();
//B.L
}
public async Task C()
{
await B();
//C.L
}
如果我們調用了C(),運行期間的事情是:運行B()->運行A(),然后:將//B.L部分代碼注冊到A的回調當中->將//C.L部分代碼注冊到B的回調當中。也就是說,await之前的操作和注冊的操作都是在當前線程完成的。那么,如果沒有ConfigureAwait(false),所有的回調操作都會期望返回到主線程。所以會導致各種線程死鎖。
總的來說,async這個關鍵字像是給C#開了點了新技能吧,以非常清新的方式就讓方法“天然”支持了異步(想想各種StartNew各種ContinueWith,嵌套層次一深的時候,那簡直...)。另外,ContinueWith會切換線程,也會帶來開銷。
在同步方法中Wait
async與await幾乎是自成體系的,只要await一個async方法,就會被要求將本方法標記為async,隨着不斷地接觸,個人感覺這是可以理解的(然而我解釋不來)。
根據上面的分析,之所以會導致線程鎖,主要原因是回調要求返回到調用線程(主線程),而作為一個同步方法,主線程必然是要等待的。所以解決方案也比較明確:想辦法別讓回調返回到主線程——即:在另外一個線程中調用async方法。先看看失敗的例子:
#region 次線程創建,主線程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()
{
//主線程不等待的對比組
Task task = null;
Task.Run(() => { task = AssignValue2(); }).Wait();
return Content(_container);
}
#endregion
我無法理解為何這個會失敗——肯定是我對Task以及線程的理解有問題,我回去補補課,這個先放這里。然后是成功的例子:
#region 次線程創建,次次線程wait(continue with),主線程wait次次線程
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,這里提供了一個輔助方法:
public static void InvokeAndWait(Func<Task> asyncMethod)
{
Task.Run(() => asyncMethod())
.ContinueWith(task => task.Wait())
.Wait();
}
小插曲:Resharp會提示你把()=>asyncMethod()直接使用asyncMethod代替,別信。
最后是對這個輔助方法的一些測試:
#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,這里是使用的所有代碼,歡迎指點:
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(500);
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 基本調用
/// <summary>
/// 調用層次最深的異步方法(第一個調用的異步方法)不要求返回到主線程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Asv1()
{
var task = AssignValue();
task.Wait();
return Content(_container);
}
/// <summary>
/// ...返回主線程
/// </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線程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Wrp()
{
var task = Wrapped();
task.Wait();
return Content(_container);
}
/// <summary>
/// 其中一個要求返回主線程
/// </summary>
/// <returns></returns>
public ActionResult Wrp2()
{
//dead lock
var task = Wrapped2();
task.Wait();
return Content(_container);
}
#endregion
#region 次線程創建,次次線程wait(continue with),主線程wait次次線程
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 次線程創建,主線程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()
{
//主線程不等待的對比組
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
}
}
}

