为何SemaphoreSlim无法阻止C# Avalonia应用的竞态条件？

错误原因 #

你的代码存在两个关键问题，导致加载未完成时保存操作仍会执行：

1. 检查与执行的非原子性竞态：SaveUserData中通过mySemaphore.CurrentCount == 0判断加载状态，但这个检查和后续的保存操作不是原子操作。哪怕检查时信号量可用（加载完成），在执行保存的瞬间，加载任务可能刚好获取了信号量，最终导致加载未完成但保存执行。
2. 异步任务启动延迟：LoadUserData通过Task.Run启动异步任务，该任务并非立即执行。如果应用在Task.Run的任务还没来得及调用mySemaphore.WaitAsync()就触发Exit事件，此时CurrentCount仍为1，SaveUserData会错误执行保存，而实际上加载还未开始。

另外，mySemaphore被定义为static，如果MainWindowViewModel存在多个实例，会导致不同实例间的信号量互相干扰，建议改为实例成员。

修复方案 #

修改SaveUserData方法，通过SemaphoreSlim.Wait(0)尝试立即获取信号量——这是原子性操作，能准确判断加载是否完成：

public sealed class MainWindowViewModel : ViewModelBase
{
    // 改为实例成员，避免多实例干扰
    private readonly SemaphoreSlim _mySemaphore = new(1, 1);

    public MainWindowViewModel() => LoadUserData();

    private void LoadUserData() =>
        Task.Run(async () =>
        {
            await _mySemaphore.WaitAsync();
            try
            {
                var items = await Task.WhenAll(UserDataManager.LoadUserItemsAsync());
                Dispatcher.UIThread.Post(() =>
                {
                    foreach (var item in items)
                        AddItem(item);
                });
            }
            finally
            {
                _mySemaphore.Release();
            }
        });

    public void SaveUserData()
    {
        // 尝试立即获取信号量，失败则说明加载未完成
        if (!_mySemaphore.Wait(0))
            return;

        try
        {
            UserDataManager.SaveUserData(this.items);
        }
        finally
        {
            _mySemaphore.Release();
        }
    }
}

修复逻辑说明 #

• _mySemaphore.Wait(0)会尝试立即获取信号量：返回true表示获取成功（加载已完成），此时可安全执行保存；返回false表示信号量被持有（加载中），直接跳过保存。
• 将信号量改为实例成员，确保每个MainWindowViewModel实例拥有独立的信号量，避免多实例场景下的干扰。
• 保存操作获取信号量后必须在finally中释放，防止信号量泄漏。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexandre