聊聊多線程那一些事兒（task）之 三 異步取消和異步方法

 　　hello,咋們又見面啦，通過前面兩篇文章的介紹，對task的創建、運行、阻塞、同步、延續操作等都有了很好的認識和使用，結合實際的場景介紹，這樣一來在實際的工作中也能夠解決很大一部分的關於多線程的業務，但是只有這一些是遠遠不夠的，比如，比如，如果這么一個場景，當開啟tsak異步任務后，有某個條件觸發，需要終止tsak的執行又該如何實現呢？這一些問題正是我們今天需要交流分享的部分，帶着這一些問題，咱們共同進入到今天的主題，謝謝！

    在進入主題前，如果你沒有閱讀前面的兩篇文章，歡迎您點擊下面地址先閱讀一下，這樣能夠更加連貫的掌握了解今天的內容，謝謝！

　

　第一篇：聊聊多線程哪一些事兒（task）之 一創建運行與阻塞

　第二篇：聊聊多線程哪一些事兒（task）之 二 延續操作

　第三篇：聊聊多線程那一些事兒（task）之 三 異步取消和異步方法

　第四篇：聊聊多線程那一些事兒 之 四 經典應用（取與舍、動態創建）

 

Task之任務取消：CancellationTokenSource

 

    關於線程取消，我相信大家在實際工作中都會遇到這樣的問題，無論是采用哪一種方式實現異步線程，都會有相應的機制來取消線程操作。本次將同時對Thread的線程取消實現，Tsak的線程取消實現同時通過實例說明。

    在我的工作經驗中，需要取消異步線程作業的實際使用場景往往是一些異步作業程序，也就是一些周期性的，循環業務操作。比如周期性的數據同步、數據更新等等操作。比如：電商系統常見的一個場景，訂單超時取消等等。

    為了與前兩篇的實例保持一致性，我現在還是以酒店平台的數據同步業務為例：

    需求：每周三凌晨3點鍾，通過攜程提供的酒店分頁查詢接口，全量同步一次最新的酒店數據。並且能夠通過人為的干預來終止數據同步操作。

    下面我將分別通過Thread和task兩種方式來實現

    其一、Thread時代之任務取消

    哈哈，實話實話說，在幾年前的項目中，我也是采用Thread來實現異步線程的，也會遇到線程的取消的業務場景。我當時的實現方式是，定義一個全局變量，isStopThread(是否終止線程)，去過需要取消任務，只需要控制isStopThread的值即可，每一次執行具體的業務時，首先判斷一下isStopThread，只有非終止狀態才執行具體的業務邏輯。

 /// <summary>
 /// 攜程 酒店數據同步作業(Thread)
 /// </summary>
 private static void CtripHoteDataSynchrByThread()
 {
    // CancellationTokenSource cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();
     // 第一步通過thread開啟一個線程
     Thread thread = new Thread(() =>
     {
         // 獲取數據的次數
         int getDataIndex = 1;
         isStopCtripHoteDataSynchr = false;

         // 通過調用攜程的分頁服務，獲取其有效的酒店數據
         // 在獲取數據前，首先判斷一下是否終止獲取

         // while (!cancellationTokenSource.IsCancellationRequested)

         while (!isStopCtripHoteDataSynchr )

 { // 現在假設模擬，獲取攜程的所有有效的酒店數據通過 3 次就獲取完畢
             Console.WriteLine($"開始獲取攜程第 {getDataIndex} 頁酒店數據....\n"); Thread.Sleep(3000); Console.WriteLine($"攜程第 {getDataIndex} 頁酒店數據獲取完畢\n"); getDataIndex++; // 模擬獲取完第三頁數據，代表數據獲取完畢，直接終止掉
             if (getDataIndex == 4) { Console.WriteLine($"同步完畢攜程的所有酒店數據\n"); break; } } if (isStopCtripHoteDataSynchr) { Console.WriteLine($"取消同步攜程酒店數據\n"); } }); thread.Start(); Console.WriteLine("攜程酒店數據同步中.....\n"); // 模擬實際數據同步中的取消操作
     Console.WriteLine("如果需要取消數據同步，那么請輸入任意字符即可取消操作\n"); Console.ReadLine(); // cancellationTokenSource.Cancel(); isStopCtripHoteDataSynchr = true; Console.WriteLine($"發起取消同步攜程酒店數據請求\n"); }

執行結果：

    通過測試結果我們可以看到，在獲取第2頁數據時，此時發起了一個取消線程命令，當第二頁數據獲取完畢后，線程就里面終止了，從而到達了線程取消的目的。

    其二、Task時代之任務取消

    隨着Task的推出，微軟也推出了一個專門服務於線程取消的幫助類（CancellationTokenSource），通過該類能夠很好的幫助我們取消一個線程，話不多說，我們先通過CancellationTokenSource類實現上面示例的功能。

/// <summary>
 /// 攜程 酒店數據同步作業(Task)
 /// </summary>
 private static void CtripHoteDataSynchrByTask()
 {
     // 定義任務取消機制
     CancellationTokenSource cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();

     // 第一步通過thread開啟一個線程
     Task thread = new Task(() =>
     {
         // 獲取數據的次數
         int getDataIndex = 1;

         // 通過調用攜程的分頁服務，獲取其有效的酒店數據
         // 在獲取數據前，首先判斷一下是否終止獲取

         while (!cancellationTokenSource.IsCancellationRequested)
         {
             // 現在假設模擬，獲取攜程的所有有效的酒店數據通過 3 次就獲取完畢
             Console.WriteLine($"開始獲取攜程第 {getDataIndex} 頁酒店數據....\n");

             Console.WriteLine($"攜程第 {getDataIndex} 頁酒店數據獲取完畢\n");
             getDataIndex++;

             // 模擬獲取完第三頁數據，代表數據獲取完畢，直接終止掉
             if (getDataIndex == 4)
             {
                 Console.WriteLine($"同步完畢攜程的所有酒店數據\n");
                 break;
             }
         }

         if (cancellationTokenSource.IsCancellationRequested)
         {
             Console.WriteLine($"取消同步攜程酒店數據\n");
         }
     });
     thread.Start();

     Console.WriteLine("攜程酒店數據同步中.....\n");
     // 模擬實際數據同步中的取消操作
     Console.WriteLine("如果需要取消數據同步，那么請輸入任意字符即可取消操作\n");

     Console.ReadLine();

     // 直接取消線程
     cancellationTokenSource.Cancel();

     // 在指定時間后取消線程
     // cancellationTokenSource.CancelAfter(1000);

     Console.WriteLine($"發起取消同步攜程酒店數據請求\n");
 }

測試結果：

 

    通過測試結果，兩種實現方式的結果完全一致

    當然，CancellationTokenSource 還提供了CancelAfter(多久后取消)方法，來實現多久后取消線程。

    說到這兒，不知道大家有沒有發現一個問題CancellationTokenSource 其實現是不是與Task和Thread沒有多少關系，在第一個實例中通過Thread實現的線程取消，同樣可以結合CancellationTokenSource 來實現。所以說，在開始我說CancellationTokenSource 是微軟提供的一個線程取消的一個幫助類就是這個原因。其實我可以打開CancellationTokenSource 的實現源碼，其實我們就會一目了然，其取消線程的核心邏輯和我們上面的說Thread取消的原理很類似，都是控制一個變量的值來實現，只是CancellationTokenSource 對其所有操作進行了一個封裝。其中的CancelAfter里面是開啟了一個定義器，定時器的最終實現還是和Canel一樣。如果想看CancellationTokenSource的源碼，大家可以查看下面地址：https://www.cnblogs.com/majiang/p/7920102.html

最后需要說明的是Task與CancellationTokenSource都是.net Framework4.0+、.NET Core、.NET Standard。

 

異步方法之：（async/await)

 

    c#5.0微軟推出了一個新的特性那就是異步方法，其關鍵詞為async。有了async我們要實現一個異步方法就簡單的多啦，你會發現和實現一個同步方法很相似，只需要對方法加以async修飾即可。當然如果只是簡單的修飾調用，那么也會是同步調用，為了達到真正的異步調用，往往是需要另外一個關鍵詞await來配合使用。

    先簡單介紹一下async異步函數：

    async的三種返回類型：

    Tsak：其主要適用場景是，主程序只關心異步方法執行狀態，不需要和主線程有任何執行結果數據交互。

    Task<T>：其主要適用場景是，主程序不僅僅關心異步方法執行狀態，並且還希望執行后返回一個數據類型為T的結果

    void: 主程序既不關系異步方法執行狀態，也不關心其執行結果，只是主程序調用一次異步方法，對於除事件處理程序以外的代碼，通常不鼓勵使用 async void 方法，因為調用方不能

    在介紹一下await關鍵詞：

    await其顧名思義就是等待的意思，其運行原理就是：調用方執行到await時就會立即返回，但是異步方法等待異步執行結果。所以await只能存在於async修飾的異步方法體中，await不阻塞主線程，只是阻塞當前異步方法繼續往下執行，這樣就能夠達到真正異步的目的。

下面以一個簡單的例子來說明一下每一種情況的使用：

static void Main(string[] args)
 {
     Console.WriteLine("主線程開始\n");
     Console.WriteLine("主線程調用同步方法：SynTest\n");
     SynTest();

     Console.WriteLine("主線程調用異步方法：AsyncTestNoAwait\n");
     AsyncTestNoAwait();

     Console.WriteLine("主線程調用異步方法：AsyncTestHasAwait\n");
     AsyncTestHasAwait();

     Console.WriteLine("主線程結束\n");
     Console.ReadKey();
 }

 /// <summary>
 /// 同步方法測試
 /// </summary>
 public static void SynTest()
 {
     Console.WriteLine("同步方法SynTest開始運行\n");
     Thread.Sleep(5000);
     Console.WriteLine("同步方法SynTest運行結束\n");
 }

 /// <summary>
 /// 異步方法測試（不帶有 await關鍵詞）
 /// </summary>
 public static async void AsyncTestNoAwait()
 {
     Console.WriteLine("異步方法AsyncTestNoAwait開始運行\n");
     Thread.Sleep(5000);
     Console.WriteLine("異步方法AsyncTestNoAwait運行結束\n");
 }

 /// <summary>
 /// 異步方法測試（帶有 await關鍵詞）
 /// </summary>
 public static async void AsyncTestHasAwait()
 {
     Console.WriteLine("異步方法AsyncTestHasAwait開始運行\n");
     await Task.Delay(5000);
     Console.WriteLine("異步方法AsyncTestHasAwait運行結束\n");
 }

運行結果：

從運行結果我們可以很好的得出：

    1、異步方法async如果沒有await關鍵詞，其執行原理還是同步調用

    2、await關鍵詞只能存在雲async修飾的方法體中

    3、異步方法async在調用時，只有遇到await關鍵詞后的程序塊才是異步執行，其await關鍵詞前的代碼塊還是同步執行

    好了，管理async先介紹到這兒，由於時間和文章篇幅原因，就不在詳細介紹，里面還有很多內容需要注意，后續在根據實際做一個async/await的專題文章。

總結：

    到目前為止，有關Task的3篇文章都到此結束，下面在回顧總結一下Task的相關功能點吧！

    1、Task的創建運行可以有三種方式：new Task/Task.Factory/Task.Run

    2、Task的返回參數定義Task<返回類型>

        獲取返回值：Task.Result->要阻塞主流程

    3、Task線程的同步實現不僅僅可以通過RunSynchronously來實現同步運行，當然還可以通過Task.Result/Task.Wait等方式來變向實現

    4、Task的wait/waitAll/waitAny實現阻塞等待執行結果

    5、Task的WhenAny、WhenAll、ContinueWith實現延續操作

    6、CancellationTokenSource實現異步任務取消

    7、異步方法之:(async/await)實現同步和異步調用等

 

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END
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