使用Task的一些知識優化了一下同事的多線程協作取消的一串代碼

　　最近在看一個同事的代碼，代碼的本意是在main方法中開啟10個線程，用這10個線程來處理一批業務邏輯，在某一時刻當你命令console退出的時候，這個

時候不是立即讓console退出，而是需要等待10個線程把檢測狀態之后的業務邏輯執行完之后再退出，這樣做是有道理的，如果強行退出會有可能造成子線程的業

務數據損壞，沒毛病吧，業務邏輯大概就是這樣。

 

一：現實場景

由於真實場景的代碼比較復雜和繁瑣，為了方便演示，我將同事所寫的代碼抽象一下，類似下面這樣，看好了咯~~~

class Program
    {
        private static int workThreadNums = 0;

        private static bool isStop = false;

        static void Main(string[] args)
        {
            var tasks = new Task[10];


            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                tasks[i] = Task.Factory.StartNew((obj) =>
                {
                    Run();
                }, i);
            }

            //是否退出
            string input = Console.ReadLine();

            while ("Y".Equals(input, StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
            {
                break;
            }

            isStop = true;

            while (workThreadNums != 0)
            {
                Console.WriteLine("正在等待線程結束，當前還在運行線程有：{0}", workThreadNums);

                Thread.Sleep(10);
            }
            Console.WriteLine("准備退出了。。。");
            Console.Read();
            Environment.Exit(0);
        }

        static void Run()
        {
            try
            {
                workThreadNums++;

                while (true)
                {
                    if (isStop) break;

                    Thread.Sleep(1000);

                    //執行業務邏輯
                    Console.WriteLine("我是線程:{0}，正在執行業務邏輯", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                }
            }
            finally
            {
                workThreadNums--;
            }
        }
    }

 

      其實掃一下上面的代碼應該就知道是用來干嘛的，業務邏輯沒毛病，基本可以實現剛才的業務場景，在console退出的時候可以完全確保10個線程都把自己的業

務邏輯處理完畢了。不過從美觀角度上來看，這種代碼就太low了。。。一點檔次都沒有，比如存在下面兩點問題：

 

第一點：局部變量太多，又是isStop又是workThreaNums，導致業務邏輯Run方法中摻雜了很多的非業務邏輯，可讀性和維護性都比較low。

第二點：main函數在退出的時候用while檢測workThreadNums是否為“0”，貌似沒問題，但仔細想想這段代碼有必要嗎？

 

接下來我把代碼跑一下，可以看到這個while檢測到了在退出時的workThredNums的中間狀態“7”，有點意思吧~~~

 

二：代碼優化

  那上面這段代碼怎么優化呢？如何踢掉業務邏輯方法中的非業務代碼呢？當然應該從業務邏輯上考慮一下了，其實這個問題的核心就是兩點：

 

1. 如何實現多線程中的協作取消？

2. 如何實現多線程整體執行完畢通知主線程？

 

這種場景優化千萬不要受到前人寫的代碼所影響，最好忘掉就更好了，不然你會下意識的受到什么workthreadnums，isstop這些變量的左右，不說廢話了，如

果你對task並發模型很熟悉的話，你的優化方案很快就會出來的。。。

 

1. 協作取消：

    直接用一個bool變量來判斷子線程是否退出的辦法其實是很沒有檔次的，在net 4.0中有一個類（CancellationTokenSource）專門來解決使用bool變量來判

斷的這種很low的場景，而且比bool變量具有更強大的功能，這個會在以后的文章中跟大家去講。

 

2. 多線程整體執行完畢通知主線程

    目前我們看到的方式是主線程通過輪詢workthreadnums這種沒有檔次的方式去做的，其實這種方式本質上就是任務串行，而如果你明白task的話，你就知道

有很多的手段是執行任務串行的，比如什么ContinueWith，WhenAll，WhenAny等等方式，所以你只需要將一組task串聯到WhenAll之后就可以了。好了，上

面就是我的解決思路，接下來看一下代碼吧：

 class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            CancellationTokenSource source = new CancellationTokenSource();

            var tasks = new Task[10];

            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                tasks[i] = Task.Factory.StartNew((m) =>
                {
                    Run(source.Token);
                }, i);
            }

            Task.WhenAll(tasks).ContinueWith((t) =>
            {
                Console.WriteLine("准備退出了。。。");
                Console.Read();
                Environment.Exit(0);
            });

            string input = Console.ReadLine();
            while ("Y".Equals(input, StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
            {
                source.Cancel();
            }

            Console.Read();
        }

        static void Run(CancellationToken token)
        {
            while (true)
            {
                if (token.IsCancellationRequested) break;

                Thread.Sleep(1000);

                //執行業務邏輯
                Console.WriteLine("我是線程:{0}，正在執行業務邏輯", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            }
        }
    }

 

       單從代碼量上面看就縮減了17行代碼，而且業務邏輯也非常的簡單明了，然后再看業務邏輯方法Run，其實你根本就不需要所謂的workThreadNums++,--

的操作，而且多線程下不用鎖的話，還容易出現競態的問題，解決方案就是使用WhenAll等待一組Tasks完成任務，之后再串行要退出的Task任務，是不是很完美，

而協作取消的話，只需將取消的token傳遞給業務邏輯方法，當主線程執行source.Cancel()方法取消的時候，子線程就會通過IsCancellationRequested感知到主

線程做了取消操作。

 

好了，就說這么多吧，還是那句話，”因為我們視野的不開闊，導致缺乏解決問題的手段“，所以古話說得好，磨刀不誤砍柴工。。。