面试题：C#异步编程中的死锁问题及解决

可能导致死锁的场景

async/await 与 SynchronizationContext 结合时：
- 在WinForms或WPF应用程序中，SynchronizationContext会捕获当前线程的上下文。假设在UI线程上启动一个异步操作，该异步操作在await处暂停，然后当await后的代码恢复执行时，它会尝试在原始的同步上下文（即UI线程）上执行。如果此时UI线程被阻塞，就会导致死锁。例如，当异步方法中await一个任务，而这个任务又需要获取UI线程上的资源（比如更新UI控件），同时UI线程正在等待这个异步任务完成，就会形成死锁。
- 代码示例：

private async void Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
    // 在UI线程上开始
    var task = Task.Run(() =>
    {
        // 模拟一些工作
        Thread.Sleep(2000);
        // 这里尝试获取UI线程上的资源，比如更新UI
        // 假设这里有一个需要在UI线程执行的方法UpdateUI()
        // 但此时UI线程可能正在等待下面的await完成
        // 会导致死锁
    });
    await task;
}

混合使用同步和异步代码：
- 当在异步方法中调用同步阻塞方法，而同步阻塞方法又等待异步操作完成时，可能会导致死锁。例如，在async方法中使用Task.Wait()或Task.Result来等待一个任务完成，而这个任务可能需要回到调用Wait()或Result的线程上下文来执行后续代码，就会形成死锁。
- 代码示例：

public async Task DoAsyncWork()
{
    var task = Task.Run(() =>
    {
        // 模拟工作
        Thread.Sleep(2000);
        return 42;
    });
    // 错误的做法，会导致死锁
    int result = task.Result; 
    // 或者 task.Wait();
}

避免死锁的方法

避免在异步代码中使用同步阻塞操作：
- 不要在async方法中使用Task.Wait()或Task.Result，而是始终使用await来等待任务完成。
- 例如，将上述代码修改为：

public async Task DoAsyncWork()
{
    var task = Task.Run(() =>
    {
        // 模拟工作
        Thread.Sleep(2000);
        return 42;
    });
    int result = await task; 
}

正确处理同步上下文：
- 在WinForms或WPF应用程序中，可以使用ConfigureAwait(false)来避免在await后恢复到原始的同步上下文。这样可以允许await后的代码在ThreadPool线程上执行，而不是一定回到UI线程。例如：

private async void Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var task = Task.Run(() =>
    {
        // 模拟一些工作
        Thread.Sleep(2000);
        return 42;
    });
    int result = await task.ConfigureAwait(false);
    // 如果需要更新UI，使用BeginInvoke或Dispatcher.Invoke回到UI线程
    // 例如在WinForms中：
    this.BeginInvoke((Action)(() =>
    {
        // 更新UI代码
        label1.Text = result.ToString();
    }));
}

这样可以防止因为UI线程等待异步任务，而异步任务又等待UI线程导致的死锁。

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