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一:背景
1. 讲故事
前些天把 .NET 高级调试
方面的文章索引到 github 的过程中,发现了一个有意思的评论,详见 文章,截图如下:
大略就是说在 Winform 的主线程下执行 Task.Result
会造成死锁,我也看了图中的参考链接, Stephen
是相对的大佬,不过这篇文章对死锁的成因次要还是大段的文字灌输,没有真的让你眼见为实,那这篇我就从 windbg 的角度来给它分析下。
二:windbg 剖析
1. 真的会死锁吗?
看文章看截图貌似真的会死锁,当然我多年不玩 winform 了,也搞不清楚到底会不会,至多在 Console 中是不会的,得,先上一段测试代码。
public partial class Form1 : Form
{public Form1()
{InitializeComponent();
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{var jsonTask = GetJsonAsync("http://cnblogs.com").Result;
textBox1.Text = jsonTask;
}
public async static Task<string> GetJsonAsync(string uri)
{using (var client = new HttpClient())
{var jsonString = await client.GetStringAsync(uri);
return jsonString;
}
}
}
代码非常简单,把程序跑起来,点一下 click,果然界面卡住了,有点不堪设想。
2. 寻找死锁起因
接下来连忙祭出 windbg 附加到过程上一探到底吧。
1) 查看主线程
界面无响应了,天然是主线程卡住了,所以急需看一下此时的主线程在干嘛?用命令 ~0s + !clrstack
即可。
0:000> !clrstack
OS Thread Id: 0x5a10 (0)
Child SP IP Call Site
0000004d10dfde00 00007ffb889a10e4 [GCFrame: 0000004d10dfde00]
0000004d10dfdf28 00007ffb889a10e4 [HelperMethodFrame_1OBJ: 0000004d10dfdf28] System.Threading.Monitor.ObjWait(Boolean, Int32, System.Object)
0000004d10dfe040 00007ffb66920d64 System.Threading.ManualResetEventSlim.Wait(Int32, System.Threading.CancellationToken)
0000004d10dfe0d0 00007ffb6691b4bb System.Threading.Tasks.Task.SpinThenBlockingWait(Int32, System.Threading.CancellationToken)
0000004d10dfe140 00007ffb672601d1 System.Threading.Tasks.Task.InternalWait(Int32, System.Threading.CancellationToken)
0000004d10dfe210 00007ffb6725cfa7 System.Threading.Tasks.Task`1[[System.__Canon, mscorlib]].GetResultCore(Boolean)
0000004d10dfe250 00007ffb18172a1b WindowsFormsApp4.Form1.button1_Click(System.Object, System.EventArgs) [E:\net5\ConsoleApp1\WindowsFormsApp4\Form1.cs @ 26]
0000004d10dfe2b0 00007ffb3a024747 System.Windows.Forms.Control.OnClick(System.EventArgs)
0000004d10dfe2f0 00007ffb3a027b83 System.Windows.Forms.Button.OnClick(System.EventArgs)
0000004d10dfe340 00007ffb3a837231 System.Windows.Forms.Button.OnMouseUp(System.Windows.Forms.MouseEventArgs)
0000004d10dfe400 00007ffb3a7e097d System.Windows.Forms.Control.WmMouseUp(System.Windows.Forms.Message ByRef, System.Windows.Forms.MouseButtons, Int32)
0000004d10dfe480 00007ffb3a0311cc System.Windows.Forms.Control.WndProc(System.Windows.Forms.Message ByRef)
0000004d10dfe540 00007ffb3a0b0c97 System.Windows.Forms.ButtonBase.WndProc(System.Windows.Forms.Message ByRef)
0000004d10dfe5c0 00007ffb3a0b0be5 System.Windows.Forms.Button.WndProc(System.Windows.Forms.Message ByRef)
0000004d10dfe5f0 00007ffb3a030082 System.Windows.Forms.NativeWindow.Callback(IntPtr, Int32, IntPtr, IntPtr)
0000004d10dfe690 00007ffb3a765a02 DomainBoundILStubClass.IL_STUB_ReversePInvoke(Int64, Int32, Int64, Int64)
0000004d10dfe9d0 00007ffb776d221e [InlinedCallFrame: 0000004d10dfe9d0] System.Windows.Forms.UnsafeNativeMethods.DispatchMessageW(MSG ByRef)
0000004d10dfe9d0 00007ffb3a0b9489 [InlinedCallFrame: 0000004d10dfe9d0] System.Windows.Forms.UnsafeNativeMethods.DispatchMessageW(MSG ByRef)
0000004d10dfe9a0 00007ffb3a0b9489 DomainBoundILStubClass.IL_STUB_PInvoke(MSG ByRef)
0000004d10dfea60 00007ffb3a046661 System.Windows.Forms.Application+ComponentManager.System.Windows.Forms.UnsafeNativeMethods.IMsoComponentManager.FPushMessageLoop(IntPtr, Int32, Int32)
0000004d10dfeb50 00007ffb3a045fc7 System.Windows.Forms.Application+ThreadContext.RunMessageLoopInner(Int32, System.Windows.Forms.ApplicationContext)
0000004d10dfebf0 00007ffb3a045dc2 System.Windows.Forms.Application+ThreadContext.RunMessageLoop(Int32, System.Windows.Forms.ApplicationContext)
0000004d10dfec50 00007ffb181708e2 WindowsFormsApp4.Program.Main() [E:\net5\ConsoleApp1\WindowsFormsApp4\Program.cs @ 19]
0000004d10dfee78 00007ffb776d6923 [GCFrame: 0000004d10dfee78]
从堆栈输入看,主线程最初是卡在 Task.Result
下的 Monitor.ObjWait
上,也就是说它还没有取到最初的 jsonString
,这就很奇怪了,都好几分钟了,难道网络出问题啦 ? 我这网可是 100M 火力全开。。。🤔🤔🤔
2) jsonString 哪去了?
判断是不是网络的问题,有一个好方法,那就是间接暴力搜寻托管堆,如果在托管堆上发现了 jsonString,那就阐明是程序上的某些中央让 Result
迟迟得不到完结,用命令 !dumpheap -type String -min 8500
+ !do 000001f19002fcf0
查看即可,如下图所示:
从图中能够清晰的看出 html 回来了,既然都回来了,为啥还没让 Task.Result
完结呢?下一步就是看一看这个 html 被谁持有,应用 !gcroot
即可。
0:000> !gcroot 000001f19002fcf0
Thread 5a10:
0000004d10dfe250 00007ffb18172a1b WindowsFormsApp4.Form1.button1_Click(System.Object, System.EventArgs) [E:\net5\ConsoleApp1\WindowsFormsApp4\Form1.cs @ 26]
rbp+10: 0000004d10dfe2b0
-> 000001f180007f78 WindowsFormsApp4.Form1
-> 000001f180070d68 System.ComponentModel.EventHandlerList
-> 000001f180071718 System.ComponentModel.EventHandlerList+ListEntry
-> 000001f1800716d8 System.EventHandler
-> 000001f1800716b0 System.Windows.Forms.ApplicationContext
-> 000001f180071780 System.EventHandler
-> 000001f18006ab38 System.Windows.Forms.Application+ThreadContext
-> 000001f18006b140 System.Windows.Forms.Application+MarshalingControl
-> 000001f18016c9c8 System.Collections.Queue
-> 000001f18016ca00 System.Object[]
-> 000001f18016c948 System.Windows.Forms.Control+ThreadMethodEntry
-> 000001f18016c8b8 System.Object[]
-> 000001f1800e6f80 System.Action
-> 000001f1800e6f60 System.Runtime.CompilerServices.AsyncMethodBuilderCore+MoveNextRunner
-> 000001f1800a77d0 WindowsFormsApp4.Form1+<GetJsonAsync>d__2
-> 000001f1800b4e50 System.Threading.Tasks.Task`1[[System.String, mscorlib]]
-> 000001f19002fcf0 System.String
Found 1 unique roots (run '!GCRoot -all' to see all roots).
从输入后果看,这个 System.String
最初被 5a10
线程的 WindowsFormsApp4.Form1
持有,能够用 !t
验证一下 5a10
到底是什么线程。
0:000> !t Lock
ID OSID ThreadOBJ State GC Mode GC Alloc Context Domain Count Apt Exception
0 1 5a10 000001f1f1b01200 2026020 Preemptive 000001F1800E70E8:000001F1800E7FD0 000001f1f1ad5b90 0 STA
2 2 712c 000001f1f1b2a270 2b220 Preemptive 0000000000000000:0000000000000000 000001f1f1ad5b90 0 MTA (Finalizer)
我去,5a10
居然是主线程,真的有点凌乱,主线程被卡死,string 又被主线程持有,齐全是莫名其妙。
3) 寻找突破点
还是回过头下沉着思考下这条 援用链
,我发现这里有一个 Queue:-> 000001f18016c9c8 System.Collections.Queue
,有思路了,我能够在入 Queue 的中央下个 断点
来调试下源代码,工具用 DnSpy
, 说干就干。
从图中能够看到,以后入 Queue 时,用的是线程 10
,也就是说此时 string 还没被主线程持有,再仔细分析下这个调用栈,我想你应该就搞清楚了,反正我看完之后脑子中就有了这张图。
从图中能够发现,连续的 Task
最初被 WindowsFormsSynchronizationContext.Post
调度到了 Control 下的 Queue 中,而这 Queue 中的数据须要 UI 线程 去执行,所以就有了上面的对话:
主线程: task 小弟,你什么时候执行完呀,我在等你信号呢?
task: 老哥,我已在你家啦,你什么时候过去接我呀?
总而言之:task 须要主线程来执行它,主线程却在傻傻的期待 task 的 complete 状态,所以连续的 task 永远得不到执行,这就呈现了很难堪的局面,不晓得你明确了吗? 🤔🤔🤔
三:破解之法
晓得了前因后果,这破解之法就简略了,大体上分两种。
1. 禁止将 连续 task 丢到 Queue 中
要切断这条路,话中有话就是让线程池本人完结这个 task,这样 UI 线程
就能感知到这个 task 已实现,最终 UI 线程
就能获取最初的 html,做法就是在 await 后加上 ConfigureAwait(false)
, 参考如下:
2. 禁止阻塞主线程
如果不阻塞主线程,那么主线程就能够自在的在 Control.Queue
中获取须要执行的工作,改法也很简略,只须要在 GetJsonAsync 前加上 await
即可。
三:总结
论断就是多本人实操实操,理论知识是他人强制灌输给你的,到底对还是不对,其实你本人心里也没底,实操验证才是真正属于你的,而且也很难遗记,毕竟你曾今真的体验过,实操过,验证过。
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