Blazor 调用 C# 解决 "heap is locked" 难题

Blazor 中 JavaScript 调用 C# 方法时 "heap is currently locked" 问题的解决

在 Blazor 开发中，经常会需要在 JavaScript 代码和 C# 代码之间进行交互。但是，如果在进行跨语言调用时处理不当，可能会遇到 "heap is currently locked" 错误。该错误表明 Blazor 运行时在执行 JavaScript 调用 C# 方法时，Blazor 堆处于锁定状态，无法安全地执行代码。

问题原因分析

造成此错误的原因通常有以下几种：

• 线程问题： Blazor 是单线程的，JavaScript 回调 C# 时也必须在同一个线程上。如果 C# 代码中存在长时间运行的任务或者阻塞操作，可能会导致线程阻塞，进而阻止 Blazor 处理其他任务，包括 JavaScript 的回调。
• 死锁： C# 代码中可能存在死锁情况，阻止 Blazor 运行时释放堆锁。
• 不正确的异步操作： 虽然问题提到不需要异步操作，但是如果代码中错误地使用了 async/await，也可能会导致线程上下文混乱，造成堆锁定。
• 内存问题： 极端情况下，严重的内存泄漏或者内存管理问题也可能导致 Blazor 运行时无法正常工作，最终报出堆锁定的错误。

解决方案

解决此问题的关键是避免阻塞 Blazor 的单线程运行时，并确保 C# 代码快速执行完成。以下是一些常见的解决方案：

1. 使用异步操作 (Async/Await)

即使当前业务场景看似不需要异步操作，将其封装在异步方法中也是避免线程阻塞的常用手段。如果 C# 方法涉及任何 I/O 操作、网络请求或其他潜在的耗时操作，都应该将其更改为异步方法。

代码示例 (C#):

public static async Task<string> CreatePostcodeFromCoordinatesAsync(string longitude, string latitude)
{
  // 一系列计算逻辑...
  await Task.Delay(1); // 模拟异步耗时操作，实际使用时替换为真正的异步操作
  return "postcode"; //假设结果
}

JavaScript 代码:

async function createPostcodeFromCoordinates(longitude, latitude) {
  const result = await DotNet.invokeMethodAsync('cLib', 'CreatePostcodeFromCoordinatesAsync', longitude, latitude);
  console.log(result);
  return result;
}

操作步骤:

1. 将 C# 方法修改为 async 方法并返回 Task 或 Task<T>。
2. 在 C# 方法中，使用 await 等待任何可能耗时的操作完成。
3. 在 JavaScript 代码中，使用 DotNet.invokeMethodAsync 方法调用 C# 方法，并使用 await 关键字等待结果返回。

2. 使用 Web Worker (JavaScript)

如果计算密集型的逻辑必须在同步上下文中执行，并且导致了Blazor主线程锁定，可以考虑将 JavaScript 计算任务放到 Web Worker 中进行，然后将结果返回给 Blazor。 这种方式将 JavaScript 代码的执行从主线程卸载到后台线程中，避免阻塞UI。

JavaScript (主线程):

function createPostcodeFromCoordinates(longitude, latitude) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const worker = new Worker('worker.js');

    worker.postMessage({ longitude, latitude });

    worker.onmessage = (event) => {
      resolve(event.data.result);
      worker.terminate(); // Terminate the worker after getting the result
    };

    worker.onerror = (error) => {
      reject(error);
      worker.terminate();
    };
  });
}

//调用方法:
createPostcodeFromCoordinates(longitude, latitude)
  .then(result => {
     //调用c#方法将结果传入
     DotNet.invokeMethodAsync('cLib', 'handlePostcodeResult', result);
  })
  .catch(error => {
     console.error('Error in worker:', error);
  });

JavaScript (worker.js):

self.onmessage = function(event) {
  const { longitude, latitude } = event.data;

  // 模拟长时间计算任务
  let result = calculatePostcode(longitude, latitude);

  self.postMessage({ result: result });
};

function calculatePostcode(longitude, latitude) {
  // 模拟耗时计算，这里添加您的实际 JavaScript 计算逻辑
  let postcode = `Calculated-${longitude}-${latitude}`;
  return postcode;
}

C#代码 (接收Web Worker结果):

[JSInvokable]
public static void HandlePostcodeResult(string postcode)
{
    Console.WriteLine(
[JSInvokable]
public static void HandlePostcodeResult(string postcode)
{
    Console.WriteLine($"Result from JavaScript Worker: {postcode}");
    // 进行相应的处理
}
quot;Result from JavaScript Worker: {postcode}");
    // 进行相应的处理
}

操作步骤:

1. 创建一个单独的 JavaScript 文件 (例如 worker.js)，其中包含要卸载到后台线程的计算密集型逻辑。
2. 在主 JavaScript 代码中，创建一个 Web Worker 实例，并将数据发送到 Worker。
3. 在 Worker 中执行计算，并将结果发送回主线程。
4. 主线程接收结果后，再调用 C# 方法。

3. 避免阻塞调用和死锁

• 审查 C# 代码，确保没有长时间运行的同步代码段。使用 Task.Run 将 CPU 密集型任务卸载到线程池。
• 仔细检查是否存在潜在的死锁情况，尤其是在多个线程访问共享资源时。
• 避免在 C# 代码中调用 Thread.Sleep 或其他阻塞方法。

4. 异常处理和日志

在 C# 代码中添加适当的异常处理机制，可以帮助捕获潜在的错误，并防止其导致整个应用程序崩溃。 此外，增加日志记录可以方便在出现问题时进行诊断。

代码示例 (C#):

public static string CreatePostcodeFromCoordinates(string longitude, string latitude)
{
  try {
    // Many lines of logic...
    return result;
  } catch (Exception ex) {
    Console.WriteLine(
public static string CreatePostcodeFromCoordinates(string longitude, string latitude)
{
  try {
    // Many lines of logic...
    return result;
  } catch (Exception ex) {
    Console.WriteLine($"An error occurred: {ex.Message}");
    return null; // 或者抛出异常
  }
}
quot;An error occurred: {ex.Message}");
    return null; // 或者抛出异常
  }
}

5. 参数验证与清理

验证从 JavaScript 传递到 C# 方法的参数是否有效，避免因无效数据导致程序崩溃。 当C#代码运行结束后,显示释放不用的资源.

调试建议

虽然问题中提到 Visual Studio 调试器无法工作，但建议尝试以下方法来解决调试问题：

• 确保 Visual Studio 已正确配置，可以调试 Blazor WebAssembly 应用程序。
• 检查浏览器开发工具的控制台输出，查看是否有任何错误或警告信息。
• 尝试使用浏览器内置的调试器，在 JavaScript 代码中设置断点进行调试。

通过综合使用上述解决方案，并仔细分析错误日志和调试信息，应该可以有效地解决 Blazor 中 JavaScript 调用 C# 方法时出现的 "heap is currently locked" 问题。记住，问题的核心是避免阻塞 Blazor 的单线程运行时，并确保 C# 代码能够快速、可靠地执行完成。