Question

我试图在这里发布一个没有代码的精简问题，因为我的问题是如此具体：是否可以/可以在Async方法中修改 SynchronizationContext ？如果我在Async方法启动时未设置 SynchronizationContext ，则其中的代码（包括我引发的事件和我调用的同一类模块中的方法）似乎在同一工作线程上运行。但是，当需要与UI进行交互时，我发现 SynchronizationContext 必须设置为UI线程。

是否可以将 SynchronizationContext 设置为工作线程，直到我想调用对基于UI的函数的调用？

编辑：为了进一步阐明我的上述问题，我发现自己在SynchronizationContext设置方面处于双赢局面。如果不设置SynchronizationContext，那么我的异步操作将在单独的线程上运行（根据需要），但是如果不遇到跨线程操作异常，就无法将数据返回到UI线程。如果将SynchronizationContext设置为UI线程，那么我想在单独的线程上运行的操作最终将在UI线程上运行-然后（当然）我避免了跨线程异常，并且一切正常。显然，我缺少了一些东西。

如果您想了解更多信息，我已尝试为我想做的事情提供一个非常清晰的解释，并且我意识到您正在花费时间来理解，所以谢谢您！

此流程图显示了我要执行的操作：

我有一个运行在UI线程上的Winforms应用程序（黑色）；我有一个Socket对象，我想在其自己的线程上运行。套接字类的工作是从通信套接字读取数据，并在数据到达时将事件引发回UI。

请注意，我从UI线程开始一个消息循环，以便不断地在套接字上轮询套接字上的数据；如果接收到数据，我想在从套接字中获取更多数据之前，在同一个非UI线程上同步处理该数据。（是的，如果在读取任何特定套接字时出现问题，则该套接字中可能会留下未读的数据。）

启动消息循环的代码如下：

if (Socket.IsConnected)
{
   SetUpEventListeners();
   // IMPORTANT: next line seems to be required in order to avoid a cross-thread error
   SynchronizationContext.SetSynchronizationContext(new WindowsFormsSynchronizationContext());
   Socket.StartMessageLoopAsync();
}

当我从UI线程开始消息循环时，我在Socket对象上调用了一个异步方法：

 public async void StartMessageLoopAsync()
  {
     while (true)
     {
        // read socket data asynchronously and populate the global DataBuffer
        await ReadDataAsync();

        if (DataBuffer.Count == 0)
        {
           OnDataReceived();
        }
     }
  }

Socket对象也具有OnDataReceived()方法，定义为：

  protected void OnDataReceived()
  {
     var dataEventArgs = new DataEventArgs();
     dataEventArgs.DataBuffer = DataBuffer;

     // *** cross-thread risk here!
     DataReceived?.Invoke(this, dataEventArgs);
  }

我用“ 1”和“ 2”蓝色星号突出显示了图中的两个区域。

在“ 1”（在图中）中，我正在使用异步/等待模式。我正在使用不支持异步的第三方套接字工具，因此将其包装在我自己的ReadDataAsync()函数中，如下所示：

  public override async Task ReadDataAsync()
  {
     // read a data asynchronously
     var task = Task.Run(() => ReadData());
     await task;
  }

ReadData()包装了第三方组件的read方法：它填充了全局数据缓冲区，因此不需要返回值。

在图中的“ 2”中，我遇到了上文引用的OnDataReceived()方法中描述的跨线程风险。

底线：如果我如上面的第一个代码片段所示设置SynchronizationContext，那么Socket对象中的所有内容都会在其自己的线程上运行，直到尝试调用DataReceived事件处理程序为止；如果我将SynchronizationContext注释掉，那么在其自己的线程上运行的代码的唯一部分就是包装在我的DataReadAsync()方法中的简短的第三方套接字读取操作。

所以我的想法是，是否可以在尝试调用DataReceived事件处理程序之前设置SynchronizationContext。即使我“可以”，更好的问题是这是否是一个好主意。如果我确实在非UI线程中修改了SynchronizationContext，那么在调用DataReceived方法后，我必须将其设置回其原始值，这给我带来了类似榴莲的代码气味。

我的设计是否需要进行优雅的调整，或者是否需要大修？我的目标是使图中的所有红色项目都在非UI线程上运行，而黑色项目在UI线程上运行。 “ 2”是非UI线程与UI线程交叉的地方...

谢谢。

Answer 1

直接设置上下文不是最好的主意，因为此线程中偶尔执行的其他功能可能会受到影响。控制async/await流的同步上下文的最自然的方法是使用ConfigureAwait。因此，在您的情况下，我看到了两种选择来实现所需的目标：

1）与ConfigureAwait(false)一起使用ReadDataAsync

public async void StartMessageLoopAsync()
{
    while (true)
    {
        // read socket data asynchronously and populate the global DataBuffer
        await ReadDataAsync().ConfigureAwait(false);

        if (DataBuffer.Count == 0)
        {
            OnDataReceived();
        }
    }
}

这将使在后台线程中等待之后恢复所有操作。然后使用Dispatcher Invoke将DataReceived?.Invoke编组到UI线程中：

protected void OnDataReceived()
{
   var dataEventArgs = new DataEventArgs();
   dataEventArgs.DataBuffer = DataBuffer;

   // *** cross-thread risk here!
   Dispatcher.CurrentDispathcer.Invoke(() => { DataReceived?.Invoke(this, dataEventArgs ); });
}

或 2）进行如下逻辑分解：

    public async void StartMessageLoopAsync()
    {
        while (true)
        {
            // read socket data asynchronously and populate the global DataBuffer
            await ProcessDataAsync();

            // this is going to run in UI thread but there is only DataReceived invocation
            if (DataBuffer.Count == 0)
            {
                OnDataReceived();
            }
        }
    }

OnDataReceived现在很薄，仅进行事件触发

    protected void OnDataReceived()
    {
        // *** cross-thread risk here!
        DataReceived?.Invoke(this, dataEventArgs);
    }

这巩固了应该在后台线程中运行的功能

    private async Task ProcessDataAsync()
    {
        await ReadDataAsync().ConfigureAwait(false);

        // this is going to run in background thread
        var dataEventArgs = new DataEventArgs();
        dataEventArgs.DataBuffer = DataBuffer;
    }

    public override async Task ReadDataAsync()
    {
        // read a data asynchronously
        var task = Task.Run(() => ReadData());
        await task;
    }

Answer 2

通过反应式扩展，似乎可以更好地解决这种情况：

Reactive Extensions for .NET

在异步方法中更改SynchronizationContext

2 个答案: