AutoResetEvent、ManualResetEvent、Monitor、lock 等等这些用来做同步的类，如果在异步上下文（await）中使用，需要非常谨慎。
本文将说一个在同步上下文中非常常见的一种用法，换成异步上下文中会产生死锁的问题。
本文内容
一段正常的同步上下文的代码
一个微调即会死锁
此死锁的触发条件
此死锁的原因
更多死锁问题
一段正常的同步上下文的代码
先看看一段非常简单的代码：
private void OnLoaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
ThreadPool.SetMinThreads(100, 100);
// 全部在后台线程，不会死锁。
for (var i = 0; i < 100; i++)
{
Task.Run(() => Do());
}
// 主线程执行与后台线程并发竞争，也不会死锁。
for (var i = 0; i < 100; i++)
{
Do();
}
}
private void Do()
{
_resetEvent.WaitOne();
try
{
// 这个 ++ 在安全的线程上下文中，所以不需要使用 Interlocked.Increment(ref _count);
_count++;
DoCore();
}
finally
{
_resetEvent.Set();
}
}
private void DoCore()
{
Console.WriteLine($"[{_count.ToString().PadLeft(3, ' ')}] walterlv is a 逗比");
}
以上代码运行会输出 200 个 “walterlv is a 逗比”：
[ 1] walterlv is a 逗比
[ 2] walterlv is a 逗比
[ 3] walterlv is a 逗比
[ 4] walterlv is a 逗比
[ 5] walterlv is a 逗比
[ 6] walterlv is a 逗比
[ 7] walterlv is a 逗比
[ 8] walterlv is a 逗比
[ 9] walterlv is a 逗比
[ 10] walterlv is a 逗比
// 有 200 个，但是不需要再在这里占用行数了。[197] walterlv is a 逗比
[200] walterlv is a 逗比
以上代码最关键的使用锁进行同步的地方是 Do 函数，采用了非常典型的防止方法重入的措施：
// 获得锁
try
{
// 执行某个需要线程安全的操作。
}
finally
{
// 释放锁
}
我们设置了线程池最小线程数为 100，这样在使用 Task.Run 进行并发的时候，一次能够开启 100 个线程来执行 Do 方法。同时 UI 线程也执行 100 次，与后台线程竞争输出。
一个微调即会死锁
现在我们微调一下刚刚的代码：
private void OnLoaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
ThreadPool.SetMinThreads(100, 100);
// 全部在后台线程，不会死锁。
for (var i = 0; i < 100; i++)
{
Task.Run(() => DoAsync());
}
// 主线程执行与后台线程并发竞争，也不会死锁。
for (var i = 0; i < 100; i++)
{
DoAsync();
}
}
private async Task DoAsync()
{
_resetEvent.WaitOne();
try
{
_count++;
await DoCoreAsync();
}
finally
{
_resetEvent.Set();
}
}
private async Task DoCoreAsync()
{
await Task.Run(async () =>
{
Console.WriteLine($"[{_count.ToString().PadLeft(3, ' ')}] walterlv is a 逗比");
});
}
为了直观看出差别，我只贴出不同之处：
{
-- Task.Run(() => Do());
++ Task.Run(() => DoAsync());
}
...
{
-- Do();
++ DoAsync();
}
-- private void Do()
++ private async Task DoAsync()
{
...
_count++;
-- await DoCore();
++ await DoCoreAsync();
}
...
}
-- private void DoCore()
++ private async Task DoCoreAsync()
{
-- Console.WriteLine($"[{_count.ToString().PadLeft(3, ' ')}] walterlv is a 逗比");
++ await Task.Run(async () =>
++ {
++ Console.WriteLine($"[{_count.ToString().PadLeft(3, ' ')}] walterlv is a 逗比");
++ });
}
现在再运行代码，只输出几次程序就停下来了：
[ 0] walterlv is a 逗比
[ 1] walterlv is a 逗比
[ 2] walterlv is a 逗比
[ 3] walterlv is a 逗比
[ 4] walterlv is a 逗比
[ 5] walterlv is a 逗比
每次运行时，停下来的次数都不相同，这也正符合多线程坑的特点。
此死锁的触发条件
实际上，以上这段代码如果没有 WPF / UWP 的 UI 线程的参与，是 不会出现死锁 的。
但是，如果有 UI 线程参与，即便只有 UI 线程调用，也会直接死锁。例如：
DoAsync();
DoAsync();
只是这样的调用，你会看到值输出一次 —— 这就已经死锁了！
此死锁的原因
WPF / UWP 等 UI 线程会使用 DispatcherSynchronizationContext 作为线程同步上下文，我在 出让执行权：Task.Yield, Dispatcher.Yield - walterlv 一问中有说到它的原理。
在 await 等待完成之后，会调用 BeginInvoke 回到 UI 线程。然而，此时 UI 线程正卡死在 _resetEvent.WaitOne();，于是根本没有办法执行 BeginInvoke 中的操作，也就是 await 之后的代码。然而释放锁的代码 _resetEvent.Set(); 就在 await 之后，所以不会执行，于是死锁。
更多死锁问题
死锁问题：
使用 Task.Wait()？立刻死锁（deadlock） - walterlv
不要使用 Dispatcher.Invoke，因为它可能在你的延迟初始化 Lazy 中导致死锁 - walterlv
在有 UI 线程参与的同步锁（如 AutoResetEvent）内部使用 await 可能导致死锁
.NET 中小心嵌套等待的 Task，它可能会耗尽你线程池的现有资源，出现类似死锁的情况 - walterlv
解决方法：
在编写异步方法时，使用 ConfigureAwait(false) 避免使用者死锁 - walterlv
将 async/await 异步代码转换为安全的不会死锁的同步代码（使用 PushFrame） - walterlv
