c# - 我是否需要在逻辑请求结束时手动将 AsyncLocal 变量的值更改为 "Dispose"/"Release"

Question

我读到了AsyncLocal<T>来自 the MSDN documentation ，但有一点我还不清楚。

我正在研究诸如上下文绑定(bind)缓存/内存之类的东西，其目的很简单，就是在逻辑请求中存储数据。这类似于旧的 HttpContext.Current ，其中数据存储在请求中，并将在请求结束时释放。然而，在我的情况下，我希望与环境无关，因此实现不限于例如ASP.NET MVC、ASP.NET Core、WCF 等，同时仍然能够存储和检索绑定(bind)到逻辑请求的数据，而无需在逻辑不同的请求之间共享它。

为了根据问题简化我的代码，它看起来有点像这样:

class ContextualStorageAccessor
{
    // ConcurrentDictionary since it's okay if some parallel operations are used per logical request 
    private readonly AsyncLocal<ConcurrentDictionary<string, object>> _csm = new AsyncLocal<ConcurrentDictionary<string, object>>();

    public ConcurrentDictionary<string, object> Storage
    { 
        get
        {
            if (_csm.Value != null)
                return _csm.Value;

            _csm.Value = new ConcurrentDictionary<string, object>();

            return _csm.Value;
        }
    } 
}

ContextualStorageAccessor 的生命周期是单例。

现在的问题是:我会有一个 Value 的唯一实例吗？每个请求？换句话说，我是否需要继续为 _csm.Value 分配默认值？手动？或者我可以依赖应用程序本身的类型(例如，ASP.NET MVC、WCF 等)来处理它？

或者，换个说法:“异步流”的结束在哪里？ ExecutionContext保证每个逻辑调用的唯一值将自动失效——在一个简单的场景中 null将分配给 AsyncLocal.Value — 在逻辑调用结束时(对于 ASP.NET MVC，一个 Web 请求；对于 WCF，一个操作)如果 AsyncLocal.Value用来？

Answer 1

如果您尝试此代码，您将看到每个新的异步流都会创建一个新值。所以答案应该是:是的，每个请求都应该有一个唯一的值。

private static readonly AsyncLocal<object> Item = new AsyncLocal<object>();

public static async Task Main()
{
    async Task Request()
    {
        if (Item.Value is {})
        {
            Console.WriteLine("This should never happen.");
            throw new InvalidOperationException("Value should be null here.");
        }

        Item.Value = new object();
    }

    await Task.Run(Request); // Just to be sure that Item.Value is initialized once.

    await Task.WhenAll(
        Task.Run(Request),
        Task.Run(Request),
        Task.Run(Request),
        Task.Run(Request),
        Task.Run(Request));

    Console.WriteLine("finished");
}

DEMO

但我尝试了一个更复杂的示例来确定异步流程的结束位置。代码很简单但是大量使用 Console.WriteLine让它有点困惑。

public class Program
{
    public static async Task Main()
    {
        await Task.Run(async () => 
            {
                Console.WriteLine("Async flow entered...");             

                // Init async value
                if (Cache.Instance.Item.Value is {})
                    throw new InvalidOperationException("The async flow has just startet. A value should not be initialized.");

                var newValue = new object();
                Console.WriteLine($"Create: value = #{RuntimeHelpers.GetHashCode(newValue)}");

                Cache.Instance.Item.Value = newValue;
                await Foo();

                Console.WriteLine("Async flow exitted.");
            });

        Console.WriteLine("Main finished.\n\n");
    }

    private static async Task Foo()
    {
        Console.WriteLine($"Foo: entered...");
        await Bar();

        Console.WriteLine($"Foo: getting value...");
        var knownValue = Cache.Instance.Item.Value;
        Console.WriteLine($"Foo: value = #{RuntimeHelpers.GetHashCode(knownValue)}");
        Console.WriteLine($"Foo: exitted.");
    }

    private static async Task Bar()
    {
        Console.WriteLine($"Bar: entered...");
        await Task.CompletedTask;
        Console.WriteLine($"Bar: exitted.");
    }
}

public sealed class Cache
{
    public static Cache Instance = new Cache();

    public AsyncLocal<object> Item { get; } = new AsyncLocal<object>(OnValueChanged);

    private static void OnValueChanged(AsyncLocalValueChangedArgs<object> args)
    {
        Console.WriteLine($"OnValueChanged! Prev: #{RuntimeHelpers.GetHashCode(args.PreviousValue)} Current: #{RuntimeHelpers.GetHashCode(args.CurrentValue)}");
    }
}

DEMO

该代码的输出是:

Async flow entered...
Create: value = #6044116
OnValueChanged! Prev: #0 Current: #6044116
Foo: entered...
Bar: entered...
Bar: exitted.
Foo: getting value...
Foo: value = #6044116
Foo: exitted.
Async flow exitted.
OnValueChanged! Prev: #6044116 Current: #0
Main finished.

值(value)流是预期的。这回答了是否将值分配给默认值的问题 - 是的。异步流程在 Task.Run 处结束完成，这就是将值分配给 default 的点.

但是，如果您更改 await Task.CompletedTask;，事情就会变得有趣。在 Bar至 await Task.Delay(1); .输出看起来有很大不同:

Async flow entered...
Create: value = #6044116
OnValueChanged! Prev: #0 Current: #6044116
Foo: entered...
Bar: entered...
OnValueChanged! Prev: #6044116 Current: #0
OnValueChanged! Prev: #0 Current: #6044116
Bar: exitted.
Foo: getting value...
Foo: value = #6044116
Foo: exitted.
Async flow exitted.
OnValueChanged! Prev: #6044116 Current: #0
Main finished.


OnValueChanged! Prev: #0 Current: #6044116
OnValueChanged! Prev: #6044116 Current: #0

奇怪的部分在 Bar 之后开始已输入。看起来 await Task.Delay(1)打破异步流程。但是值(value)被正确地恢复了。在这里，我至少可以通过猜测来做出解释。

真正有趣的事情发生在 main 完成之后。值又恢复清零了……我这里缺乏想象力。我完全不知道为什么以及如何在 Task.Run 之后恢复该值已经完成，异步流程也应该完成。这让我感觉在程序结束之前 GC 无法清除对象。