【你不一定知晓的】C#取消异步操作
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）。
早期
早期.Net 使用 BackgroundWorker 完成异步长时间运行操作。
可以使用CacnelAsync方法设置 CancellationPending = true
private void BackgroundLongRunningTask(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
BackgroundWorker worker = (BackgroundWorker)sender;
for (int i = 1; i <= 10000; i++)
{
if (worker.CancellationPending == true)
{
e.Cancel = true;
break;
}
// Do something
}
}
已经不再推荐这种方式来完成异步和长时间运行的操作，但是大部分概念在现在依旧可以使用。
Task横空出世
Task代表一个异步操作，该类表示一个异步不返回值的操作， 泛型版本Task<TResult>表示异步有返回值的操作。
可使用async/await 语法糖代码去完成异步操作。
以下创建一个简单的长时间运行的操作：
/// <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 = 0;
// Loop for a defined number of iterations
for (int i = 0; i < loop; i++)
{
// Do something that takes times like a Thread.Sleep in .NET Core 2.
Thread.Sleep(10);
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(100));
Console.WriteLine("Press enter to continue");
Console.ReadLine();
}
敲黑板： C#取消异步操作分为
① 让代码可取消（Cancellable）
因为一些原因，长时间运行的操作花费了 冗长的时间（需要取消，避免占用资源）； 或者不愿意再等待执行结果了
我们会取消异步操作。
为完成目的需要在 长时间运行的异步任务中传入CancellationToken:
/// <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 = 0;
// Loop for a defined number of iterations
for (int i = 0; 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(10);
result += i;
}
return result;
});
return task;
}
在长时间运行的操作中监测 IsCancellationRequested方法 (当前是否发生取消命令)，这里我倾向去包装一个TaskCanceledException异常类（给上层方法调用者更多处理的可能性）； 当然可以调用ThrowIfCancellationRequested方法抛出OperationCanceledException异常。
② 触发取消命令
CancellationToken结构体相当于打入在异步操作内部的楔子，随时等候后方发来的取消命令。
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。
默认的构造函数就支持了 超时取消：
// 以下代码 利用 CancellationSource默认构造函数 完成超时取消
public static async Task ExecuteTaskWithTimeoutAsync(TimeSpan timeSpan)
{
Console.WriteLine(nameof(ExecuteTaskWithTimeoutAsync));
using (var cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource(timeSpan))
{
try
{
var result = await LongRunningCancellableOperation(500, cancellationTokenSource.Token);
Console.WriteLine("Result {0}", result);
}
catch (TaskCanceledException)
{
Console.WriteLine("Task was cancelled");
}
}
Console.WriteLine("Press enter to continue");
Console.ReadLine();
}
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附①： 高阶操作，完成手动取消：
自然我们关注到 CancellationSource 的几个方法， 要想在异步操作的时候 手动取消操作，需要建立另外的线程 等待手动取消操作的指令。
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(500, 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②：高阶操作，取消 non-Cancellable任务 ：
有时候，异步操作代码并不提供 对 Cancellation的支持，也就是以上长时间运行的异步操作
LongRunningCancellableOperation(int loop, CancellationToken cancellationToken) 并不提供参数2的传入，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)
{
// We create a TaskCompletionSource of decimal
var taskCompletionSource = new TaskCompletionSource<decimal>();
// Registering a lambda into the cancellationToken
cancellationToken.Register(() =>
{
// We received a cancellation message, cancel the TaskCompletionSource.Task
taskCompletionSource.TrySetCanceled();
});
var task = LongRunningOperation(loop);
// Wait for the first task to finish among the two
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(100, 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。
参考资料：
源作者：Julian_酱