走进异步世界-犯傻也值得分享：ConfigureAwait(false)使用经验分享团队

在上周解决“博客程序异步化改造之后遭遇的性能问题”的过程中，我们干了一件自以为很有成就感的事——在表现层（MVC与WebForms）将所有使用await的地方都加上了ConfigureAwait(false)，比如下面代码：

var taskCategories = GetCategoriesAsync();
model.Posts = await GetPostsAsync(model).ConfigureAwait(false);
model.Paging.TotalCount = await taskTotalCount.ConfigureAwait(false);
model.HeadlineHtml = await taskHeadlineHtml.ConfigureAwait(false);
model.Categories = await taskCategories.ConfigureAwait(false);

干完之后才恍然大悟，我们“出色”地完成了一件傻事，性能问题并没有得到解决，最终发现问题的真正原因是我们修改的EnyimMemcaced代码存在内存泄漏问题。

犯傻之后，郁闷之时，意外地发现竟然有一些收获可以分享，于是自伤的心有了些许安慰。

在干这次傻事之前，我们分不清默认的ConfigureAwait(continueOnCapturedContext:true)与ConfigureAwait(false)的区别，只知道一个是在异步执行时捕获上下文，一个是在异步执行时不捕获上下文。更不知道ConfigureAwait(false)会带来什么影响？

傻过之后，我们对此多了一点了解：

1）当ConfigureAwait(true)，代码由同步执行进入异步执行时，当前同步执行的线程上下文信息（比如HttpConext.Current，Thread.CurrentThread.CurrentCulture）就会被捕获并保存至SynchronizationContext中，供异步执行中使用，并且供异步执行完成之后（await之后的代码）的同步执行中使用（虽然await之后是同步执行的，但是发生了线程切换，会在另外一个线程中执行「ASP.NET场景」）。这个捕获当然是有代价的，当时我们误以为性能问题是这个地方的开销引起，但实际上这个开销很小，在我们的应用场景不至于会带来性能问题。

2）当Configurewait(flase)，则不进行线程上下文信息的捕获，async方法中与await之后的代码执行时就无法获取await之前的线程的上下文信息，在ASP.NET中最直接的影响就是HttpConext.Current的值为null。

我们在犯傻过程中，工作量最大的就是处理HttpConext.Current为null的情况。

由于之前写代码时的幼稚与偷懒，造成了很多地方用HttpConext.Current去获取http请求相关信息。在异步化改造之后，HttpConext.Current也遍布在很多aync方法中。Configurewait(flase)之后，NullReferenceException如雨后春笋。

针对这样的窘境，我们只能一个个修改代码，通过方法参数传递所需要的HttpConext信息，取代原先的HttpConext.Current“绿色通道”访问方式。

还有些地方根本不需要HttpConext.Current，只是因为当初的幼稚，比如Server.MapPath()，Server.UrlEncode()，进行了这样的更改：

System.Web.Hosting.HostingEnvironment.MapPath();
HttpUtility.UrlEncode();

在处理HttpConext.Current为null的情况中，我们遇到了一个棘手的问题，它出现在MVC与WebForms混用的场景——在MVC Controller中加载WebForms中的UserControl（也就是让UserControl直接Render为字符串）。

之前我们在MVC中是这样处理的：

page.Controls.Add(commentControl);
using (var sw = new StringWriter())
{
    HttpContext.Current.Server.Execute(page, sw, true);
    commentsHtml =  sw.ToString();
}

可是现在HttpContext.Current为null，不得不改成这样：

page.Controls.Add(commentControl);
var sb = new StringBuilder();
using (var sw = new StringWriter(sb))
{
    using (var htw = new HtmlTextWriter(sw))
    {
        commentControl.RenderControl(htw);
        commentsHtml = sb.ToString();
    }
}

改好之后发现，只要.ascx中用到了HyperLink控件并访问NavigateUrl属性，就会出现NullReferenceException。原来HyperLink.NavigateUrl中调用了ResolveClientUrl方法，而ResolveClientUrl时会访问Context.Request.ClientBaseDir.VirtualPathString，而Context为null。

在这个地方折腾了不少时间，后来绕道解决了这个问题，用Attributes.Add取代HyperLink.NavigateUrl，比如：

hl.Attributes.Add("href", "http://www.cnblogs.com/");

在WebForms的UserControl中添加ConfigureAwait(false)时，我们开始时以为await之后的代码如果访问Context，也会引发NullReferenceException，而事实表明不会引发。因为在ASP.NET实例化UserControl时会将HttpContext的值传给UserControl的Context属性，所以在UserControl无需通过线程上文获取HttpContext信息（Page的情况也一样）。

另外一个受影响的地方就是线程的CurrentCulture设置，之前我们是在Application_BeginRequest中处理的，代码如下：

protected void Application_BeginRequest(Object sender, EventArgs e)
{
    CultureInfo newci = new CultureInfo("zh-CN");
    newci.DateTimeFormat.DayNames = new string[] { "日", "一", "二", "三", "四", "五", "六" };
    newci.DateTimeFormat.FirstDayOfWeek = DayOfWeek.Sunday;
    System.Threading.Thread.CurrentThread.CurrentCulture = newci;
}

但是由于ConfigureAwait(false)，异步执行中的线程切换会造成CurrentCulture丢失。

解决方法很简单，直接设置所有线程的CurrentCulture，代码如下：

protected void Application_Start(Object sender, EventArgs e)
{
    var newCulture = new CultureInfo("zh-CN");            
    newCulture.DateTimeFormat.DayNames = new string[] { "日", "一", "二", "三", "四", "五", "六" };
    newCulture.DateTimeFormat.FirstDayOfWeek = DayOfWeek.Sunday;
    CultureInfo.DefaultThreadCurrentCulture = newCulture;
}

ConfigureAwait(false)的使用经验值得分享的就这些。

在这次异步化改造过程中，不仅加ConfigureAwait(false)是干傻事，整个异步化改造就是一件大傻事。改造过程很艰辛，多次犹豫是不是要这么彻底地异步化，最终还是坚持了下来。当解决了内存泄漏问题之后，如释重负！异步化改造效果明显，超出了预期——响应性能与吞吐能力都得到了提升。过程中所有的煎熬与痛苦都被成功后涌上心头的那种兴奋所秒杀。

【参考资料】

Best practice to call ConfigureAwait for all server-side code

It's All About the SynchronizationContext