Question

我已经在生产过程中遇到了一个奇怪的问题，Windows服务随机挂起，并希望对根本原因分析有任何帮助。

该服务是用C＃编写的，并部署到使用.NET 4.5的计算机上（尽管我也可以使用.NET 4.5.1重现它）。

报告的错误是：

Probable I/O race condition detected while copying memory. 
The I/O package is not thread safe by default. 
In multithreaded applications, a stream must be accessed in a thread-safe way, such as a thread-safe wrapper returned by TextReader's or TextWriter's Synchronized methods. 
This also applies to classes like StreamWriter and StreamReader.

我已经缩小了在记录器中调用Console.WriteLine（）和Console.Error.WriteLine（）的异常源。这些从多个线程调用，在高负载下，错误开始出现，服务挂起。

但是，根据MSDN，整个Console类是线程安全的（我之前从多个线程使用它，没有问题）。更重要的是，当运行与控制台应用程序相同的代码时，此问题会出现不;只能从Windows服务。最后，异常的堆栈跟踪显示了对控制台类中的SyncTextWriter的内部调用，该调用应该是异常中提到的同步版本。

有人知道我做错了什么或错过了一点吗？一个可能的解决方法似乎是将Out和Err流重定向到/ dev / null，但我更喜欢更详细的分析，这似乎超出了我对.NET的了解。

我创建了一个repro windows服务，在尝试时会抛出错误。代码如下。

服务类：

[RunInstaller(true)]
public partial class ParallelTest : ServiceBase
{
    public ParallelTest()
    {
        InitializeComponent();
        this.ServiceName = "ATestService";
    }

    protected override void OnStart(string[] args)
    {
        Thread t = new Thread(DoWork);
        t.IsBackground = false;

        this.EventLog.WriteEntry("Starting worker thread");
        t.Start();

        this.EventLog.WriteEntry("Starting service");
    }

    protected override void OnStop()
    {
    }

    private void DoWork()
    {
        this.EventLog.WriteEntry("Starting");
        Parallel.For(0, 1000, new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism = 10 }, (_) =>
        {
            try
            {
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
                    Console.WriteLine("test message to the out stream");
                    Thread.Sleep(100);
                    Console.Error.WriteLine("Test message to the error stream");
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                this.EventLog.WriteEntry(ex.Message, EventLogEntryType.Error);
                //throw;
            }
        });
        this.EventLog.WriteEntry("Finished");
    }
}

主要课程：

static class Program
{
    /// <summary>
    /// The main entry point for the application.
    /// </summary>
    static void Main()
    {
        // Remove comment below to stop the errors
        //Console.SetOut(new StreamWriter(Stream.Null));
        //Console.SetError(new StreamWriter(Stream.Null));

        ServiceBase[] ServicesToRun;
        ServicesToRun = new ServiceBase[] 
        { 
            new ParallelTest() 
        };
        ServiceBase.Run(ServicesToRun);
    }
}

安装程序类：

partial class ProjectInstaller
{
    /// <summary>
    /// Required designer variable.
    /// </summary>
    private System.ComponentModel.IContainer components = null;

    /// <summary> 
    /// Clean up any resources being used.
    /// </summary>
    /// <param name="disposing">true if managed resources should be disposed; otherwise, false.</param>
    protected override void Dispose(bool disposing)
    {
        if (disposing && (components != null))
        {
            components.Dispose();
        }
        base.Dispose(disposing);
    }

    #region Component Designer generated code

    /// <summary>
    /// Required method for Designer support - do not modify
    /// the contents of this method with the code editor.
    /// </summary>
    private void InitializeComponent()
    {
        this.serviceProcessInstaller1 = new System.ServiceProcess.ServiceProcessInstaller();
        this.serviceInstaller1 = new System.ServiceProcess.ServiceInstaller();
        // 
        // serviceProcessInstaller1
        // 
        this.serviceProcessInstaller1.Account = System.ServiceProcess.ServiceAccount.LocalSystem;
        this.serviceProcessInstaller1.Password = null;
        this.serviceProcessInstaller1.Username = null;
        // 
        // serviceInstaller1
        // 
        this.serviceInstaller1.ServiceName = "ATestServiceHere";
        // 
        // ProjectInstaller
        // 
        this.Installers.AddRange(new System.Configuration.Install.Installer[] {
        this.serviceProcessInstaller1,
        this.serviceInstaller1});

    }

    #endregion

    private System.ServiceProcess.ServiceProcessInstaller serviceProcessInstaller1;
    private System.ServiceProcess.ServiceInstaller serviceInstaller1;
}

使用InstallUtil.exe安装此服务并启动它会在事件日志中记录错误。

Answer 1

Console.Out和Console.Error都是线程安全的，因为它们每个都为控制台输出和错误流TextWriters返回一个线程安全的包装器（通过TextWriter.Synchronized）。但是，此线程安全仅适用于Console.Out和Console.Error是不同流的TextWriters。

您的代码在作为Windows服务运行时抛出异常的原因是，在这种情况下，输出和错误TextWriters都设置为StreamWriter.Null，这是一个单例。您的代码调用Console.WriteLine和Console.Error.WriteLine，当一个线程在另一个线程正在调用Console.Error.WriteLine的同时调用Console.WriteLine时，这会导致异常。这会导致同时从2个线程写入相同的流，从而导致在复制内存时检测到＆＃34;可能的I / O竞争条件。＆＃34;例外。如果您只使用Console.WriteLine或仅使用Console.Error.WriteLine，您将发现该异常不再出现。

这是一个最小的非服务控制台程序，用于演示此问题：

using System;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var oldOut = Console.Out;
        var oldError = Console.Error;

        Console.SetOut(StreamWriter.Null);
        Console.SetError(StreamWriter.Null);
        Parallel.For(0, 2, new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism = 2 }, (_) =>
        {
            try
            {
                while(true)
                {
                    Console.WriteLine("test message to the out stream");
                    Console.Error.WriteLine("Test message to the error stream");
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.SetOut(oldOut);
                Console.SetError(oldError);
                Console.WriteLine(ex);
                Environment.Exit(1);
            }
        });
    }
}

用.NET 4.5

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