异步网络服务器和垃圾收集

Question

在阅读了 Stephen Cleary 关于异步的 article 和 asp.net 之后，很明显在 Web 应用程序中使用异步在可伸缩性方面是一个巨大的胜利（主要是由于免费的非阻塞线程来满足更多请求）。

虽然我对异步操作返回的任务对象如何保留在 Aysnc WebServer 实现的范围内感到有点困惑（假设是 iis 或自托管 WebApi）而不会被收集。

例如，

如果我们在低级别 Web 服务器实现中有以下方法，

// some method that handles HttpListeners BeginContextAsync callback, 
public void SomeHttpListenerCallback(HttpListenerContext context)
{

    // Immediately set up the next begin context            

    // then handle the request
    // forgive me if this is incorrect but this is my understanding of how an async request would be handled
    // please feel free to point out the flaws
    var task  = messageHanlder1.SendAsync(context.Request, null); 
    task.ContinueWith(t => SendResponse(t));

}

public class MessageHandler1 : DelegatingHandler
{
    protected async override Task<HttpResponseMessage> SendAsync(
        HttpRequestMessage request, CancellationToken cancellationToken)
    {
        Debug.WriteLine("Process request");
        // Call the inner handler.
        var response = await base.SendAsync(request, cancellationToken);
        Debug.WriteLine("Process response");
        return response;
    }
}

SendResponse 是将响应发送到客户端套接字的某种方法。

您可能已经注意到，任务对象在 SomeHttpListenerCallback 中超出了范围，因为没有其他线程（理论上）对任务对象有任何引用，它不会被标记为在下一个 GC 周期中收集吗？

我已经阅读了 Jeffrey Ritcher 关于编译器如何将 aysnc 方法转换为带有状态机的方法的解释（通过 C# 的 Clr），但是我无法理解如果没有线程等待任务对象会发生什么。

如果一个线程等待它，我们不会为每个请求阻塞 1 个线程吗？任何帮助我指明正确方向的帮助将不胜感激。

Answer 1

对于您执行的每个异步操作，其背后都有一些 "native" 操作 - 套接字读取或文件 IO 等。这些是本机 CLR 操作或 PInvoke 调用。当开始这样的操作时，框架会注册一个回调以在完成时调用。此回调用于完成任务。该回调由 "the system" 保持活动状态。例如，当您说 myFileStream.BeginRead(myCallback) 时，回调 将被调用 ，即使它未被引用。

简而言之，本机操作本身使完成时必须处理的所有内容保持活动状态。

这不是硬性规定，但如果 IO 框架只是有时调用您的回调，那么它就毫无用处。

没有什么可以阻止 any Task 被收集。例如var dummy = new TaskCompletionSource<object>().Task;立即符合领取条件。

Answer 2

首先，如果您有一个 Task 并且没有任何引用它，那么它将被 GC 收集。

然而，几乎从来没有这种情况。有 2 种类型的任务，Promise 任务和 Delegate 任务。

Promise 任务（异步）主要由 TaskCompletionSource 或 async 方法的编译器创建。在这两种情况下，有人持有对任务的引用，因此它能够完成它。

然而，委托任务（同步）由在其中执行委托的线程引用。

在你的例子中，task 被 SendAsync 后面的状态机引用，直到它完成，而 task 正在引用延续 Task。当它完成时，延续被调度，因此被 TaskScheduler 和执行的线程 SendResponse 引用。操作完成后，任务将不再被引用，最终可能会 GCed.

您可以在 implementation of Task.Delay 中看到一个示例，其中 Task（实际上 DelayPromise 继承自 Task）被 System.Threading.Timer 引用用于完成 Task.

因为有些参数实际上不需要计时器，所以您可以看到这两者在内存使用方面的区别：

static void Main()
{
    while (true)
    {
        Task.Delay(int.MaxValue);
    }
}

还有这个：

static void Main()
{
    while (true)
    {
        Task.Delay(-1); // No Timer as the delay is infinite.
    }
}

异步网络服务器和垃圾收集

Asynchronous webserver and garbage collection

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