Warum blockieren asynchrone Datei-E/A-Vorgänge immer noch den UI-Thread in .NET (und wie lässt sich das beheben)?

Behebung der UI-Thread-Blockierung bei asynchronen Datei-E/A-Vorgängen

Das Ziel der asynchronen Programmierung in GUI-Anwendungen besteht darin, eine Blockierung des UI-Threads zu verhindern und so ein reaktionsfähiges Benutzererlebnis zu gewährleisten. Allerdings entsprachen asynchrone Dateisystem-APIs in .NET Core 3.1 und früheren Versionen nicht immer den Best Practices.

Insbesondere File.ReadAllLinesAsync() könnte trotz seines asynchronen Designs den UI-Thread blockieren. Dies liegt daran, dass die Methode das empfohlene asynchrone Muster nicht vollständig eingehalten hat: minimale synchrone Arbeit vor der Rückgabe der Aufgabe.

Um dieses Problem in älteren .NET-Versionen zu umgehen, vermeiden Sie die Verwendung asynchroner Dateisystem-APIs direkt in GUI-Anwendungen. Kapseln Sie stattdessen synchrone APIs in Task.Run(). Zum Beispiel:

<code class="language-csharp">var lines = await Task.Run(() => File.ReadAllLines(@"D:\temp.txt"));</code>

Leistungsbeobachtungen:

Tests zeigen das Blockierverhalten von File.ReadAllLinesAsync(). Die Verarbeitung einer 6-MB-Datei auf einer SSD führte zu einem 450-Millisekunden-UI-Thread-Block, bevor in älteren .NET-Versionen eine unvollständige Aufgabe zurückgegeben wurde.

.NET 6-Verbesserungen:

.NET 6 brachte Verbesserungen an asynchronen Dateisystem-APIs und reduzierte die Blockierungszeit deutlich auf etwa 19 Millisekunden. Allerdings bleiben diese asynchronen APIs langsamer (ungefähr doppelt so schnell) als ihre synchronen Gegenstücke und sind nicht vollständig asynchron. Daher bleibt die Verwendung synchroner APIs, die in Task.Run() eingeschlossen sind, ein empfohlener Ansatz für optimale Leistung und Reaktionsfähigkeit der Benutzeroberfläche.

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