是什么导致了僵局？

Question

我的一段代码遇到死锁问题。值得庆幸的是，我已经能够在下面的示例中重现该问题。运行作为普通的 .Net Core 2.0 控制台应用程序。

class Class2
{

    static void Main(string[] args)
    {
        Task.Run(MainAsync);
        Console.WriteLine("Press any key...");
        Console.ReadKey();
    }

    static async Task MainAsync()
    {
        await StartAsync();
        //await Task.Delay(1);  //a little delay makes it working
        Stop();
    }


    static async Task StartAsync()
    {
        var tcs = new TaskCompletionSource<object>();
        StartCore(tcs);
        await tcs.Task;
    }


    static void StartCore(TaskCompletionSource<object> tcs)
    {
        _cts = new CancellationTokenSource();
        _thread = new Thread(Worker);
        _thread.Start(tcs);
    }


    static Thread _thread;
    static CancellationTokenSource _cts;


    static void Worker(object state)
    {
        Console.WriteLine("entering worker");
        Thread.Sleep(100);  //some work

        var tcs = (TaskCompletionSource<object>)state;
        tcs.SetResult(null);

        Console.WriteLine("entering loop");
        while (_cts.IsCancellationRequested == false)
        {
            Thread.Sleep(100);  //some work
        }
        Console.WriteLine("exiting worker");
    }


    static void Stop()
    {
        Console.WriteLine("entering stop");
        _cts.Cancel();
        _thread.Join();
        Console.WriteLine("exiting stop");
    }

}

我期望的是完整的序列如下：

Press any key...
entering worker
entering loop
entering stop
exiting worker
exiting stop

但是，实际序列在 Thread.Join 调用时停止：

Press any key...
entering worker
entering stop

最后，如果我在 MainAsync 正文中插入一个小的延迟，一切都会顺利进行。为什么（在哪里）发生死锁？

注意：在原始代码中，我使用 SemaphoreSlim 而不是 TaskCompletionSource 解决了问题，完全没有问题。我只想了解问题出在哪里

Answer 1

因为 MainAsync() 线程比其他线程 'faster'。而且您只控制任务而不是 threads!

在您的方法 MainAsync() 中，您等待方法 StartAsync() 完成其工作，然后启动线程。一旦方法 StartAsync() 完成其工作（创建并启动线程），该函数将通知 MainAsync() 完成其工作。然后 MainAsync() 调用 Stop 方法。但是你的线程在哪里？它在没有任何控制的情况下并行运行，并试图完成它的工作。这不是死锁，任务和线程之间没有同步。

这就是为什么当您放置 await Task.Delay(1) 时您的代码可以工作，因为线程足够快，可以在任务结束之前完成工作 (thread.join)。

Answer 2

tcs.SetResult(null); 在 Worker() 中的调用不会 return 直到基础任务完成（查看 this question 了解详情）。在你的情况下，任务状态是 WaitingForActivation 这就是你陷入僵局的原因：

执行 Worker() 的线程被 tcs.SetResult(null) 调用阻塞。
执行 Stop() 的线程被 _thread.Join() 调用阻塞。

是什么导致了僵局？

What's causing a deadlock?

c#

multithreading

deadlock

task

taskcompletionsource