使用等待时 Monitor.Exit 上的 SynchronizationLockException

Question

我正在创建一段代码，用于从我们拥有的旧系统中获取网页。为了避免过度查询，我将获取到的 URL 缓存起来。我正在使用Monitor.Enter、Monitor.Exit 并仔细检查以避免发出两次请求，但是当使用Monitor.Exit 释放锁时，我得到了这个异常：

System.Threading.SynchronizationLockException was caught
  HResult=-2146233064
  Message=Object synchronization method was called from an unsynchronized block of code.
  Source=MyApp
  StackTrace:
       at MyApp.Data.ExProvider.<OpenFeature>d__0.MoveNext() in c:\Users\me\Documents\Visual Studio 2013\Projects\MyApp\MyApp\Data\ExProvider.cs:line 56
    --- End of stack trace from previous location where exception was thrown ---
       at System.Runtime.CompilerServices.TaskAwaiter.ThrowForNonSuccess(Task task)
       at System.Runtime.CompilerServices.TaskAwaiter.HandleNonSuccessAndDebuggerNotification(Task task)
       at System.Runtime.CompilerServices.TaskAwaiter`1.GetResult()
       at MyApp.Data.ExProvider.<GetSupportFor>d__15.MoveNext() in c:\Users\me\Documents\Visual Studio 2013\Projects\MyApp\MyApp\Data\ExProvider.cs:line 71
  InnerException: 

第 56 行是Monitor.Exit。这是执行操作的代码：

private async Task<Stream> OpenReport(String report)
{
    var file = _directory.GetFiles(report+ ".html");
    if (file != null && file.Any())
        return file[0].OpenRead();
    else
    {
        try
        {
            Monitor.Enter(_locker);
            FileInfo newFile = new FileInfo(Path.Combine(_directory.FullName, report + ".html"));
            if (!newFile.Exists) // Double check
            {
                using (var target = newFile.OpenWrite())
                {
                    WebRequest request = WebRequest.Create(BuildUrl(report));
                    var response = await request.GetResponseAsync();
                    using (var source = response.GetResponseStream())
                        source.CopyTo(target);
                }
            }
            return newFile.OpenRead();
        }
        finally
        {
            Monitor.Exit(_locker);
        }
    }
}

那么await 和Monitor 有什么问题？是不是因为Monitor.Enter和Monitor.Exit不是同一个线程？

Answer 1

您不能在lock 范围内await 任务（这是Monitor.Enter 和Monitor.Exit 的语法糖）。直接使用Monitor 会欺骗编译器，但不会欺骗框架。

async-await 没有像Monitor 那样的线程关联性。 await 之后的代码可能会在与之前的代码不同的线程中运行。这意味着释放Monitor 的线程不一定是获得它的线程。

在这种情况下不要使用async-await，或者使用不同的同步结构，如SemaphoreSlim 或AsyncLock，您可以自己构建。这是我的：https://stackoverflow.com/a/21011273/885318

Answer 2

但是，在 SendRequest 中，我需要“等待”，因此由于某种原因我没有考虑太多，因此我无法使用锁定，因此同步的解决方案是使用 Monitor。

应该多考虑一下。 :)

在async 代码中使用阻塞锁有两个问题。

第一个问题是 - 在一般情况下 - async 方法可能会在不同的线程上恢复执行。大多数阻塞锁都是线程仿射的，这意味着它们必须从拥有它们的线程（获取锁的同一线程）中释放。正是这种对Monitor 线程关联性的违反导致了SynchronizationLockException。如果await 捕获执行上下文（例如，UI 上下文）并使用它来恢复async 方法（例如，在 UI 线程上），则不会发生此问题。或者，如果你很幸运，async 方法发生在同一个线程池线程上恢复。

然而，即使你避免了第一个问题，你仍然有第二个问题：当async 方法在await 点“暂停”时，任何任意代码都可以执行。这违反了锁定的基本规则（“在持有锁定时不要执行任意代码”）。例如，线程仿射锁（包括Monitor）一般是可重入的，所以即使在UI线程场景下，当你的async方法“暂停”（并持有锁）时，其他方法在UI上运行线程可以毫无问题地获取锁。

在 Windows Phone 8 上，请改用 SemaphoreSlim。这是一种允许阻塞和异步协调的类型。 Wait 用于阻塞锁，WaitAsync 用于异步锁。

Answer 3

你可以使用互锁类来模拟lock语句，代码如下：

    private async Task<Stream> OpenReport(String report)
    {
        var file = _directory.GetFiles(report + ".html");
        if (file != null && file.Any())
            return file[0].OpenRead();
        else
        {
            object locker = _locker;
            try
            {
                while (locker == null || Interlocked.CompareExchange(ref _locker, null, locker) != locker)
                {
                    await Task.Delay(1);
                    locker = _locker;
                }
                FileInfo newFile = new FileInfo(Path.Combine(_directory.FullName, report + ".html"));
                if (!newFile.Exists) // Double check
                {
                    using (var target = newFile.OpenWrite())
                    {
                        WebRequest request = WebRequest.Create(BuildUrl(report));
                        var response = await request.GetResponseAsync();
                        using (var source = response.GetResponseStream())
                            source.CopyTo(target);
                    }
                }
                return newFile.OpenRead();
            }
            finally
            {
                _locker = locker;
            }
        }
    }