.NET Core中BackgroundService缓存报错：SemaphoreFullException异常

异常根源 #

你遇到的SemaphoreFullException是因为信号量的释放次数超过了获取次数：

• CacheSignal<T>中的SemaphoreSlim初始计数为1，最大计数也为1。
• CacheWorker.StartAsync中提前调用了_cacheSignal.WaitAsync()，将信号量计数从1减为0。
• 第一次ExecuteAsync循环结束时，finally块中的Release()将计数恢复为1。
• 第二次循环时，代码没有重新获取信号量（未调用WaitAsync()），直接执行Release()，尝试将计数从1加至2，超过了最大计数1，触发异常。

修复方案 #

步骤1：移除StartAsync中多余的信号量获取 #

删除CacheWorker.StartAsync里的await _cacheSignal.WaitAsync();，该操作会提前占用信号量且无对应释放逻辑，破坏了"获取-释放"的配对关系。

修改后的StartAsync：

public override async Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
{
    await base.StartAsync(cancellationToken);
}

步骤2：在ExecuteAsync循环中正确配对信号量操作 #

每次缓存更新前先获取信号量，确保"获取-释放"严格配对，避免重复释放。修改ExecuteAsync：

protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
{
    while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
    {
        await _cacheSignal.WaitAsync(stoppingToken);
        try
        {
            WeatherForecast[]? forecasts = Enumerable.Range(1, 5).Select(index => new WeatherForecast
                {
                    Date = DateTime.Now.AddDays(index),
                    TemperatureC = Random.Shared.Next(-20, 55),
                    Summary = Summaries[Random.Shared.Next(Summaries.Length)]
                })
                .ToArray();

            _cache.Set("FORECASTS", forecasts);
        }
        finally
        {
            _cacheSignal.Release();
        }

        try
        {
            await Task.Delay(TimeSpan.FromMinutes(2), stoppingToken);
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            break;
        }
    }
}

额外说明 #

WeatherService中的信号量使用逻辑是正确的：每次请求获取信号量，确保缓存更新时请求等待，避免读取未完成的缓存数据，无需修改。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Reinder Wit