【异步编程】Part3:取消异步操作
背景
在.Net和C#中运行异步代码相当简单,因为我们有时候需要取消正在进行的异步操作,通过本文,可以掌握 通过CancellationToken取消任务(包括non-cancellable任务)。
Task 表示无返回值的异步操作, 泛型版本Task<TResult>表示有返回值的异步操作, 现在async/await 语法糖大大简化了我们编写异步程序的难度。
/// <summary>
/// Compute a value for a long time.
/// </summary>
/// <returns>The value computed.</returns>
/// <param name="loop">Number of iterations to do.</param>
private static Task<decimal> LongRunningOperation(int loop)
{
// Start a task and return it
return Task.Run(() =>
{
decimal result = ; // Loop for a defined number of iterations
for (int i = ; i < loop; i++)
{
// Do something that takes times like a Thread.Sleep in .NET Core 2.
Thread.Sleep();
result += i;
} return result;
});
}
// 这里我们使用Thread.Sleep 模仿长时间运行的操作
简单异步调用代码:
public static async Task ExecuteTaskAsync()
{
Console.WriteLine(nameof(ExecuteTaskAsync));
Console.WriteLine("Result {0}", await LongRunningOperation());
Console.WriteLine("Press enter to continue");
Console.ReadLine();
}
因为一些原因我们会取消异步操作:
- 操作耗时较长,堵塞了其他正常请求;
- 不愿意再等待执行结果了,手动取消
编写可取消的异步操作代码
其中关注
类CancellationTokenSource:给CancellationToken发出取消通知
结构体CancellationToken: 取消操作的通知。
CancellationToken结构体相当于打入在异步操作内部的楔子,随时等候CancellationTokenSource 发出的取消通知。
定义异步方法时候设定 CancelletionToken参数
那么这个异步方法即是Cancellable 的异步方法
/// <summary>
/// Compute a value for a long time.
/// </summary>
/// <returns>The value computed.</returns>
/// <param name="loop">Number of iterations to do.</param>
/// <param name="cancellationToken">The cancellation token.</param>
private static Task<decimal> LongRunningCancellableOperation(int loop, CancellationToken cancellationToken)
{
Task<decimal> task = null; // Start a task and return it
task = Task.Run(() =>
{
decimal result = ; // Loop for a defined number of iterations
for (int i = ; i < loop; i++)
{
// Check if a cancellation is requested, if yes,
// throw a TaskCanceledException. if (cancellationToken.IsCancellationRequested)
throw new TaskCanceledException(task); // Do something that takes times like a Thread.Sleep in .NET Core 2.
Thread.Sleep();
result += i;
} return result;
}); return task;
}
发送取消通知
操纵以上CancellationToken状态的对象是 CancellationTokenSource,这个对象是取消操作的命令发布者。
// 定义超时取消
public static async Task ExecuteTaskWithTimeoutAsync(TimeSpan timeSpan)
{
Console.WriteLine(nameof(ExecuteTaskWithTimeoutAsync)); using (var cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource(timeSpan))
{
try
{
var result = await LongRunningCancellableOperation(, cancellationTokenSource.Token);
Console.WriteLine("Result {0}", result);
}
catch (TaskCanceledException)
{
Console.WriteLine("Task was cancelled");
}
}
Console.WriteLine("Press enter to continue");
Console.ReadLine();
}
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
手动取消操作
public static async Task ExecuteManuallyCancellableTaskAsync()
{
Console.WriteLine(nameof(ExecuteManuallyCancellableTaskAsync)); using (var cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource())
{
// Creating a task to listen to keyboard key press
var keyBoardTask = Task.Run(() =>
{
Console.WriteLine("Press enter to cancel");
Console.ReadKey(); // Cancel the task
cancellationTokenSource.Cancel();
}); try
{
var longRunningTask = LongRunningCancellableOperation(, cancellationTokenSource.Token); var result = await longRunningTask;
Console.WriteLine("Result {0}", result);
Console.WriteLine("Press enter to continue");
}
catch (TaskCanceledException)
{
Console.WriteLine("Task was cancelled");
} await keyBoardTask;
}
}
// 以上是一个控制台程序,异步接收控制台输入,发出取消命令。
附: 取消non-Cancellable任务 :
有时候,部分第三方异步操作代码并不是可取消的,也就是以上长时间运行的异步操作LongRunningCancellableOperation(int loop, CancellationToken cancellationToken) 并不支持CancellationToken ,相当于不允许打入楔子。
这时我们怎样取消 这样的non-Cancellable 任务?
可考虑利用 Task.WhenAny( params tasks) 操作曲线取消:
- 利用TaskCompletionSource 注册异步可取消任务
- 等待待non-cancellable 操作和以上建立的 异步取消操作
private static async Task<decimal> LongRunningOperationWithCancellationTokenAsync(int loop, CancellationToken cancellationToken)
{
// 定义一个任务完成的消息源,任务取消的动作 绑定到该任务完成的动作上
var taskCompletionSource = new TaskCompletionSource<decimal>();
cancellationToken.Register(() =>
{
taskCompletionSource.TrySetCanceled();
}); var task = LongRunningOperation(loop);
var completedTask = await Task.WhenAny(task, taskCompletionSource.Task); return await completedTask;
}
像上面代码一样执行取消命令 :
public static async Task CancelANonCancellableTaskAsync()
{
Console.WriteLine(nameof(CancelANonCancellableTaskAsync)); using (var cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource())
{
// Listening to key press to cancel
var keyBoardTask = Task.Run(() =>
{
Console.WriteLine("Press enter to cancel");
Console.ReadKey(); // Sending the cancellation message
cancellationTokenSource.Cancel();
}); try
{
// Running the long running task
var longRunningTask = LongRunningOperationWithCancellationTokenAsync(, cancellationTokenSource.Token);
var result = await longRunningTask; Console.WriteLine("Result {0}", result);
Console.WriteLine("Press enter to continue");
}
catch (TaskCanceledException)
{
Console.WriteLine("Task was cancelled");
} await keyBoardTask;
}
}
总结:
大多数情况下,我们不需要编写自定义可取消任务,因为我们只需要使用现有API。但要知道它是如何在幕后工作总是好的。
+ https://johnthiriet.com/cancel-asynchronous-operation-in-csharp/
+ https://stackoverflow.com/questions/4238345/asynchronously-wait-for-taskt-to-complete-with-timeout
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