2019-1-29-多线程UI的多线程问题

黄腾霄

发布于 2020-06-10 11:54:38

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发布于 2020-06-10 11:54:38

文章被收录于专栏：黄腾霄的博客

我们都知道我们都知道WPF是一个单UI线程的应用模型

但是实际上我们可以通过在后台线程跑一个Dispatcher来运行UI元素

详情可以参见这个大大的博客Launching a WPF Window in a Separate Thread, Part 1 : Reed Copsey, Jr.

这种场景用来加载一个欢迎界面还是很nice的

但是显然WPF的团队没有充分考虑过这种场景，因为我们遇到了如下的异常“集合已经修改”

System.Windows.Markup.XamlParseException: 集合已修改；可能无法执行枚举操作。 ---> System.InvalidOperationException: 集合已修改；可能无法执行枚举操作。
   在 System.ThrowHelper.ThrowInvalidOperationException(ExceptionResource resource)
   在 System.Collections.Generic.List`1.Enumerator.MoveNextRare()
   在 System.Collections.Generic.List`1.Enumerator.MoveNext()
   在 System.Windows.Baml2006.WpfSharedBamlSchemaContext.GetKnownXamlType(Type type)
   在 System.Windows.Baml2006.WpfSharedBamlSchemaContext.GetXamlType(Type type)
   在 System.Windows.Baml2006.Baml2006SchemaContext.GetXamlType(Type type)
   在 System.Xaml.XamlObjectWriter.GetXamlType(Type clrType)
   在 System.Xaml.XamlObjectWriter.WriteEndMember()
   在 System.Xaml.XamlWriter.WriteNode(XamlReader reader)
   在 System.Windows.Markup.WpfXamlLoader.TransformNodes(XamlReader xamlReader, XamlObjectWriter xamlWriter, Boolean onlyLoadOneNode, Boolean skipJournaledProperties, Boolean shouldPassLineNumberInfo, IXamlLineInfo xamlLineInfo, IXamlLineInfoConsumer xamlLineInfoConsumer, XamlContextStack`1 stack, IStyleConnector styleConnector)
   在 System.Windows.Markup.WpfXamlLoader.Load(XamlReader xamlReader, IXamlObjectWriterFactory writerFactory, Boolean skipJournaledProperties, Object rootObject, XamlObjectWriterSettings settings, Uri baseUri)
   --- 内部异常堆栈跟踪的结尾 ---
   在 System.Windows.Markup.WpfXamlLoader.Load(XamlReader xamlReader, IXamlObjectWriterFactory writerFactory, Boolean skipJournaledProperties, Object rootObject, XamlObjectWriterSettings settings, Uri baseUri)
   在 System.Windows.Markup.WpfXamlLoader.LoadBaml(XamlReader xamlReader, Boolean skipJournaledProperties, Object rootObject, XamlAccessLevel accessLevel, Uri baseUri)
   在 System.Windows.Markup.XamlReader.LoadBaml(Stream stream, ParserContext parserContext, Object parent, Boolean closeStream)
   在 System.Windows.Application.LoadComponent(Object component, Uri resourceLocator)

问题堆栈如上，我们还抓到了不同的路径，但是最终指向的问题都是GetKnownXamlType

我们看下源码

整个方法中只有一个foreach循环，那么显然这是一个多线程问题

_themeHelper作为一个backing field只有一处赋值，而且ThemeKnownTypeHelpers属性不是线程安全的，所以应该是存在2种可能性：

1、循环的时候其他线程对该属性赋值

2、2个线程同时访问ThemeKnownTypeHelpers属性

我们跟踪下代码Application.LoadComponent调用了静态方法XamlReader.LoadBaml

这个方法中创建了baml的reader

我们关注下其中的参数Baml2006SchemaContext,这个类的公开构造函数中使用了静态属性XamlReader.BamlSharedSchemaContext。这是一个线程安全的Lazy构造的WpfSharedBamlSchemaContext。

所以所有线程都会访问同一个WpfSharedBamlSchemaContext

我们再看 ThemeKnownTypeHelper,它是一个抽象类，PresentationFramework没有找到它的子类但是我们在PresentationFramework.Luna里找到了KnownTypeHelper，它访问了ThemeKnownTypeHelpers属性，并且修改了集合

那么这个类会在哪里用到呢？我们在SystemResource.LoadExternalAssembly中找到了它。

这里是wpf的主题设置代码，当我们需要引入外部主题时，会从同名不同后缀的程序集进行查找。具体可参见默认的WPF样式在哪里 - huangtengxiao

不过在加载主题时是会适用锁的就是ThermeDictionaryLock,这个锁会对主题的Style和Template以及Application的资源字典加锁。但是调试发现，在WpfXamlLoader.TransformNodes的多条路径（比如下面这条）都可以无锁访问到GetKnownXamlType方法，而后者方法内的锁与前者不同。