.Net中异步任务的取消和监控的具体实现

程序员文章站 2022-03-31 09:22:50

目录cancellationtokensourcecancellationtokencancellationchangetoken相关类型： cancellationtokensource 主要...

cancellationtokensource

创建令牌：

cancellationtokensource cts = new cancellationtokensource()

cancellationtoken token=cts.token;

取消释放令牌：

cts.cancel();

cancellationtoken

监听令牌取消事件：

token.register(() => console.writeline("令牌被取消"));

判断令牌是否取消

//返回一个bool，如果令牌被取消为true
token.iscancellationrequested

//如果token被取消则抛出异常，内部实现其实就是判断iscancellationrequested
token.throwifcancellationrequested()=>{
 if(token.iscancellationrequested){
  throw new operationcanceledexception();
 }
}

代码示例

下面模拟一个文件下载的任务，在未下载完成后下载任务被取消

 public void run()
 {
     cancellationtokensource cts = new cancellationtokensource();

     task.run(() =>
              {
                  //等待两秒后取消，模拟的是用户主动取消下载任务
                  thread.sleep(2000);
                  cts.cancel();
              });

     try
     {
         var size = downloadfile(cts.token);
         console.writeline("文件大小：" + size);
     }
     catch (operationcanceledexception)
     {
         console.writeline("下载失败");
     }finally{
         cts.dispose();
     }
     thread.sleep(2000);
 }


/// <summary>
/// 模拟下载文件,下载文件需要五秒
/// </summary>
/// <returns></returns>
public int downloadfile(cancellationtoken token)
{
    token.register(() =>
                   {
                       system.console.writeline("监听到取消事件");
                   });

    console.writeline("开始下载文件");
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        token.throwifcancellationrequested();
        console.writeline(i.tostring());
        thread.sleep(1000);
    }
    console.writeline("文件下载完成");
    return 100;
}

输出结果：

开始下载文件
0
1
监听到取消事件
下载失败

思考

为什么要将cancellationtoken和cancellationtokensource分为两个类呢，直接一个cancellationtoken又可以取消又可以判断状态注册啥的不是更好，更方便？

其实每种类的设计和实现都可以有很多不同的策略，cts和ct从这个两个类提供的为数不多的公开方法中就可以看出，cts用来控制token的生成和取消等生命周期状态，ct只能用来监听和判断，无法对token的状态进行改变。

所以这种设计的目的就是关注点分离。限制了ct的功能，避免token在传递过程中被不可控的因素取消造成混乱。

关联令牌

继续拿上面的示例来说，示例中实现了从外部控制文件下载功能的终止。

如果要给文件下载功能加一个超时时间的限制，此时可以增加一个控制超时时间的token，将外部传来的token和内部token 关联起来变为一个token

只需要将downloadfile()函数做如下改造即可

public int downloadfile(cancellationtoken externaltoken)
        {
            //通过构造函数设置tokensource一秒之后调用cancel()函数
            var timeouttoken = new cancellationtokensource(new timespan(0, 0, 1)).token;
            using (var linktoken = cancellationtokensource.createlinkedtokensource(externaltoken, timeouttoken))
            {
                console.writeline("开始下载文件");
                for (int i = 0; i < 5; i++)
                {
                    linktoken.token.throwifcancellationrequested();
                    console.writeline(i.tostring());
                    thread.sleep(1000);
                }
                console.writeline("文件下载完成");
                return 100;
            }
        }

此时不论是externaltoken取消，或是timeouttoken取消，都会触发linktoken的取消事件

cancellationchangetoken

cancellationchangetoken主要用来监测目标变化,需配合changetoken使用。从功能场景来说，其实changetoken的功能和事件似乎差不多，当监控的目标发生了变化，监听者去做一系列的事情。

但是事件的话，监听者需要知道目标的存在，就是如果a要注册b的事件，a是要依赖b的。

cancellationchangetoken是基于cancellationtoken来实现的，可以做到依赖于token而不直接依赖被监听的类

创建cancellationchangetoken：

new cancellationchangetoken(new cancellationtokensource().token)

监听token变动

new cancellationchangetoken(cts.token).registerchangecallback(obj => console.writeline("token 变动"), null);

cancellationchangetoken只是把cancellationtoken包装了一层。registerchangecallback最终也是监听的cancellationtoken的iscancellationrequested状态。

所以就有个问题，代码写到这里，并不能实现每次内部变动都触发回调事件。

因为ct只会cancel一次，对应的监听也会执行一次。无法实现多次监听

为了实现变化的持续监听，需要做两个操作

让token在cancel之后重新初始化
每次cancel回调之后重新监听新的token

先上代码，下面的代码实现了每次时间变动都会通知展示面板刷新时间的显示

public void run()
{
    var bjdate = new beijingdate();
    displaydate(bjdate.getchangetoken, bjdate.getdate);
    thread.sleep(50000);
}

public void displaydate(func<ichangetoken> getchangetoken, func<datetime> getdate)
{
    changetoken.onchange(getchangetoken, () => console.writeline("当前时间：" + getdate()));
}

public class beijingdate
{
    private cancellationtokensource cts;
    private datetime date;
    public beijingdate()
    {
        cts = new cancellationtokensource();
        var timer = new timer(timechange, null, 0, 1000);
    }

    private void timechange(object state)
    {
        date = datetime.now;
        var old = cts;
        cts = new cancellationtokensource();
        old.cancel();
    }

    public datetime getdate() => date;
    public cancellationchangetoken getchangetoken()
    {
        return new cancellationchangetoken(cts.token);
    }
}

在timechange()中修改了时间，重置了token并将旧的token取消

在displaydate中用changetoken.onchange获取对应的token并监听

实现了displaydata函数和beijingdate这个类的解耦

changetoken.onchange 这个函数接收两个参数，一个是获取token的委托，一个是token取消事件的响应委托。

每次在处理完token的取消事件后，他会重新调用第一个委托获取token，而此时我们已经生成了新的token，最终实现了持续监控

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