在 Task.WhenAll 中查找死锁答案

【问题标题】：Find deadlock in Task.WhenAll在 Task.WhenAll 中查找死锁
【发布时间】：2019-02-18 01:35:39
【问题描述】：

我发现下面的代码sn-p有死锁，虽然我已经通过读写锁解决了这个问题，但我仍然不知道Task.WhenAll中到底发生了什么导致死锁。

有问题的代码：

   public async static Task<Dictionary<string, Log4SerialPort>> AvailableLog4SerialPorts()
        {
            var ports = App.SerialPortService.GetAvailablePorts();
            await Task.WhenAll(ports.Select(async port =>
            {
                if (!_availableLog4SerialPorts.ContainsKey(port.Path))
                {
                    var log4Port = new Log4SerialPort(port);
                    var isValid = await log4Port.Verify();
                    if (isValid)
                    {
                        _availableLog4SerialPorts.Add(port.Path, log4Port);
                    }

                }
            }));
            return _availableLog4SerialPorts;
        }

通过添加读写锁，问题解决了：

   public async static Task<Dictionary<string, Log4SerialPort>> AvailableLog4SerialPorts()
        {
            var ports = App.SerialPortService.GetAvailablePorts();
            await Task.WhenAll(ports.Select(async port =>
            {
                rwl.AcquireReaderLock(VERIFY_TIMEOUT);
                if (!_availableLog4SerialPorts.ContainsKey(port.Path))
                {
                    rwl.ReleaseReaderLock();
                    var log4Port = new Log4SerialPort(port);
                    var isValid = await log4Port.Verify();
                    if (isValid)
                    {
                        rwl.AcquireWriterLock(VERIFY_TIMEOUT);
                        _availableLog4SerialPorts.Add(port.Path, log4Port);
                        rwl.ReleaseWriterLock();
                    }

                }
            }));
            return _availableLog4SerialPorts;
        }

_availableLog4SerialPorts 是一个静态字段。

log4Port.Verify() 不共享任何静态资源，它只是做一些耗时的任务。

似乎Task.WhenAll会自动锁定静态资源，但不确定它是如何工作的，以及这种情况下的详细阻塞原因。

【问题讨论】：

如果结构不是线程安全的，那么在多线程环境中使用它们会产生意想不到的后果......如果不知道您正在使用的每个结构的工作原理，那么我们几乎不可能猜猜是什么导致了问题，但很高兴你解决了它。但请注意，Dictionary 不是线程安全的，谁知道Log4SerialPort 做了什么
您可能必须从AvailableLog4SerialPorts 开始上链。你怎么称呼它？
你说，我发现下面的代码sn-p有死锁。你怎么知道的？
@CodingYoshi @John @MichaelRandall Log4SerialPort 就像System.IO.Ports.SerialPort 的包装，而AvailableLog4SerialPorts 是静态Dictionary<string, Log4SerialPort>。我认为这是一个死锁，因为在我手动添加读写锁后，问题就解决了。而且我还在阅读其他已发布的问题，似乎是多线程中的字典

标签： c# multithreading xamarin task deadlock

【解决方案1】：

我做了一个小程序来重现这个问题，看起来程序被阻塞的原因就像@Michael Randall所说的那样，Dictionary在多线程环境中可能会导致意外行为。以下是测试截图。没有锁，程序将在执行过程中的任意点阻塞。

without locks

with locks（抱歉我还不能嵌入图片...）

感谢您的所有帮助：)

【讨论】：

请将您的解决方案标记为已回答。帮助其他搜索问题以帮助他们，这样他们就不会浪费时间在已回答的问题上。谢谢！
@LeonLu-MSFT 会做的，系统还不允许我接受我自己的答案。