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.Net使用Cancellation?Framework取消并行任務_實用技巧

作者：天方 ? 更新時間： 2022-08-10 編程語言

在.net 4.0中，引入了一個新的類CancellationToken，這個類基本上集成了我們各種常用的取消方式，在并發任務中非常有用。

同步模式下的取消：

一種比較常見的需要支持取消功能的的是一些比較耗時的分段操作：如視頻轉換，網絡下載等，這種方式下的取消機制如下：

  • 建立一個標記位，表示該操作是否已經取消

  • UI線程在獲取到取消事件后，置標記位為true

  • 耗時的操作線程里，沒進行一小段操作之后查詢該標記位，如果為true則主動退出。

使用方式如下：

    EventHandler externalEvent;
    void Example1()
    {
        CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
        externalEvent +=
         (sender, obj) => { cts.Cancel(); }; //wire up an external requester 
        try
        {
            int val = LongRunningFunc(cts.Token);
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            //cleanup after cancellation if required... 
        }
    }

    private static int LongRunningFunc(CancellationToken token)
    {
        int total = 0;
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 1000; j++)
            {
                total++;
            }
            if (token.IsCancellationRequested)
            { // observe cancellation 
                throw new OperationCanceledException(token); // acknowledge cancellation 
            }
        }
        return total;
    }

異步模式下的取消

另外一種常見的方式是在一些異步操作中，往往不能主動釋放，只能等待異步操作回調的時候才能操作結果。此時一般取消方法如下：

  • 任務線程注冊異步操作完成的回調函數，開始異步操作。

  • UI線程接受取消指令，置取消標記位，并主動執行回調函數

  • 回調函數中通過取消標記位判斷該任務是已經完成還是被取消的，并執行相關析構操作。

使用方式如下：

    void BlockingOperation(CancellationToken token)
    {
        ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false);
        //register a callback that will set the MRE 
        CancellationTokenRegistration registration =
         token.Register(() => mre.Set());
        using (registration)
        {
            mre.WaitOne();
            if (token.IsCancellationRequested) //did cancellation wake us? 
                throw new OperationCanceledException(token);
        } //dispose the registration, which performs the deregisteration. 
    }

這里我們通過CancellationToken注冊了一個回調方法以通知任務等待線程，也可以以我們經常使用的WaitHandle的那樣的方式使用。

    void Wait(WaitHandle wh, CancellationToken token)
    {
        WaitHandle.WaitAny(new[] { wh, token.WaitHandle });
        if (token.IsCancellationRequested) //did cancellation wake us? 
            throw new OperationCanceledException(token);
    }

高級應用

由于例子比較簡單，這里就只列舉一下代碼，不多介紹了。

一個CancellationToken對應多個任務

    void Example4()
    {
        CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
        Func1(cts.Token);
        Func2(cts.Token);
        Func3(cts.Token);
        //... 
        cts.Cancel(); // all listeners see the same cancellation request. 
    }

一個任務對應多個CancellationToken

    void LinkingExample(CancellationToken ct1, CancellationToken ct2)
    {
        CancellationTokenSource linkedCTS =
        CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource(ct1, ct2);
        try
        {
            SlowFunc(linkedCTS.Token);
        }
        catch (OperationCanceledException oce)
        {
            if (ct1.IsCancellationRequested)
            {
                // ... 
            }
            else if (ct2.IsCancellationRequested)
            {
                // ... 
            }
        }
        linkedCTS.Dispose(); // clean up the linking. required. 
    }

最后我們再來一個并發查詢時取消的例子：

    private void RunQuery()
    {
        int[] data = { 1, 2, 3 };
        CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
        var query = data.AsParallel()
                     .WithCancellation(cts.Token) // token given to library code 
                     .Select((x) => SlowFunc(x, cts.Token)); // token passed to user code 
    }

    private int SlowFunc(int x, CancellationToken token) 
    { 
        int result 
        while(...) 
        { 
            if (token.IsCancellationRequested) 
            throw new OperationCanceledException(token); 
            ... 
        } 
        return result; 
    }

小結

.net 4.0中的Cancellation Framework還是非常實用的，通過它可以更有效的簡化及規范的使用各種取消的操作方式，由于我也只會皮毛，在這里也只是介紹了它的基本用法，在后續的學習和應用中將繼續進一步介紹。

原文鏈接：https://www.cnblogs.com/TianFang/archive/2009/11/04/1596197.html

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