.Net 为什么 Threading.Task.Task 仍然会阻止我的 UI？

Question

我目前正在编写一个控制测量设备定位的应用程序。由于涉及的硬件，我需要在运行电动机时不断地轮询当前位置值。我正在尝试构建负责此的类，以便它在后台线程上进行轮询，并在达到所需位置时引发事件。这个想法是轮询不会阻塞应用程序或 GUI 的其余部分。我想使用新的 Threading.Task.Task 类来为我处理所有后台线程管道。

我还没有硬件，但是已经构建了一个测试存根来模拟这种行为。但是当我像这样运行应用程序时，GUI 仍然会阻塞。请参阅下面代码的简化示例（不完整且未使用单独的类进行设备控制）。代码有一系列测量步骤，应用程序必须定位并测量每个步骤。

public partial class MeasurementForm: Form
{
    private MeasurementStepsGenerator msg = new MeasurementsStepGenerator();
    private IEnumerator<MeasurementStep> steps;

    // actually through events from device control class
    private void MeasurementStarted()
    {
        // update GUI
    }

    // actually through events from device control class
    private void MeasurementFinished()
    {
        // store measurement data
        // update GUI
        BeginNextMeasurementStep();
    }

    private void MeasurementForm_Shown(object sender, EventArgs e)
    {
        steps = msg.GenerateSteps().GetEnumerator();
        BeginNextMeasurementStep();
    }        
    ...
    ...

    private void BeginNextMeasurementStep()
    {
        steps.MoveNext();
        if (steps.Current != null)  
        { 
            MeasurementStarted();
            MeasureAtPosition(steps.Current.Position); 
        }
        else    
        { 
            // finished, update GUI
        }
    }

    // stub method for device control (actually in seperate class)
    public void MeasureAtPosition(decimal position)
    {
        // simulate polling
        var context = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
        Task task = Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            Thread.Sleep(sleepTime);
        }, TaskCreationOptions.LongRunning)
        .ContinueWith(_ =>
        {
            MeasurementFinished();
        }, context);
    }
}

我希望任务在后台线程上运行 Thread.Sleep 命令，以便控制立即返回到主线程并且 GUI 不会被阻塞。但是 GUI 仍然被阻止。就像任务在主线程上运行一样。关于我在这里做错了什么有什么想法吗？

谢谢

Answer 1

因为您的延续任务（通过ContinueWith）指定了TaskScheduler，所以无论您是否实际指定了它，TPL 都将其用于在调用堆栈的下方开始的所有其他任务。换句话说，来自ContinueWith 中指定的Action 委托对Task.Factory.StartNew 的调用将默认自动使用指定的TaskScheduler。

我已经修改了您的代码，以帮助您更好地了解正在发生的事情。

private void BeginOperation()
{
    System.Diagnostics.Trace.WriteLine("BeginOperation-top " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var context = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
    Task task = Task.Factory.StartNew(() =>
    {
        System.Diagnostics.Trace.WriteLine("  BeginOperation-StartNew-top " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        Thread.Sleep(5000);
        System.Diagnostics.Trace.WriteLine("  BeginOperation-StartNew-bottom " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    }, TaskCreationOptions.LongRunning)
    .ContinueWith(_ =>
    {
        System.Diagnostics.Trace.WriteLine("  BeginOperation-ContinueWith-top " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        EndOperation();
        System.Diagnostics.Trace.WriteLine("  BeginOperation-ContinueWith-bottom " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    }, context);
    System.Diagnostics.Trace.WriteLine("BeginOperation-bottom " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

private void EndOperation()
{
    System.Diagnostics.Trace.WriteLine("EndOperation-top " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    BeginOperation();
    System.Diagnostics.Trace.WriteLine("EndOperation-bottom " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

我通过反射器检查了ContinueWith 中的代码，我可以确认它正在尝试发现调用者使用的执行上下文。是的，不管你信不信，尽管你有相反的直觉，但这正是它正在做的事情。

更好的解决方案可能是有一个专用线程来执行硬件轮询。

Answer 2

Brian Gideon 关于问题的原因是正确的 - 递归创建的任务开始使用它们当前的任务调度程序设置为指定主线程的 SynchronizationContextTaskScheduler。在主线程中运行它们显然不是你想要的。

您可以通过使用TaskFactory.StartNew 的重载之一来解决此问题，该重载接受任务调度程序并将其传递给TaskScheduler.Default。