一次.net?core異步線程設置超時時間的實戰(zhàn)記錄

更新時間：2022年02月11日 15:56:01 作者：提伯斯

這篇文章主要給大家介紹了關于.net?core異步線程設置超時時間的相關資料,文中通過實例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下

前言:

刷帖子看到一篇 Go 記錄一次groutine通信與context控制看了一下需求背景,挺有意思的,琢磨了下.net core下的實現(xiàn)

需求背景:

項目中需要定期執(zhí)行任務A來做一些輔助的工作，A的執(zhí)行需要在超時時間內(nèi)完成，如果本次執(zhí)行超時了，那就不對本次的執(zhí)行結(jié)果進行處理（即放棄這次執(zhí)行）。同時A又依賴B，C兩個子任務的執(zhí)行結(jié)果。B, C之間相互獨立，可以并行的執(zhí)行。但無論B,C哪一個執(zhí)行失敗或超時都會導致本次任務執(zhí)行失敗。

需求提煉:

A任務必須在指定時間內(nèi)完成,否則任務失敗
A任務依賴B,C任務,B,C可以并行,任何一個失敗,則A任務失敗
A任務在超時時間內(nèi),是否需求記錄子任務執(zhí)行詳情(根據(jù)業(yè)務需求來定)

.net里設置超時的 Task

public static class TaskHelper
{

    // 有返回值
    public static async Task<TResult> TimeoutAfter<TResult>(this Task<TResult> task, TimeSpan timeout)
    {
        using (var timeoutCancellationTokenSource = new CancellationTokenSource())
        {
            var completedTask = await Task.WhenAny(task, Task.Delay(timeout, timeoutCancellationTokenSource.Token));
            if (completedTask == task)
            {
                timeoutCancellationTokenSource.Cancel();
                return await task;  // Very important in order to propagate exceptions
            }
            else
            {
                throw new TimeoutException("The operation has timed out.");
            }
        }
    }

    // 無返回值
    public static async Task TimeoutAfter(this Task task, TimeSpan timeout)
    {
        using (var timeoutCancellationTokenSource = new CancellationTokenSource())
        {
            var completedTask = await Task.WhenAny(task, Task.Delay(timeout, timeoutCancellationTokenSource.Token));
            if (completedTask == task)
            {
                timeoutCancellationTokenSource.Cancel();
                await task;  // Very important in order to propagate exceptions
            }
            else
            {
                throw new TimeoutException("The operation has timed out.");
            }
        }
    }
}

這里參考資料,寫了個拓展方法,主要用到CancellationTokenSource 與 Task.WhenAny

可以參考 C#中CancellationToken和CancellationTokenSource用法

可以參考 Task.WhenAny 方法

這里需要特別注意,在異步操作里,如果異步已經(jīng)執(zhí)行了，再執(zhí)行取消時無效的，這是就需要我們自己在異步委托中檢測了

知道了這兩個函數(shù)的作用,這段代碼就很好理解了,通過Task.WhenAny返回最先完成的任務,如果是業(yè)務任務先完成,則調(diào)用timeoutCancellationTokenSource.Cancel()終止超時任務,等待業(yè)務任務結(jié)果,反之則直接拋出timeout異常

測試代碼

    [TestMethod]
    public async Task TestMethod1()
    {
        //A 任務必須在指定時間內(nèi)完成,否則任務失敗
        //A 任務依賴B,C任務,B,C可以并行,任何一個失敗,則A任務失敗
        //A任務
        try
        {
            //有效時間3s
            var timeOut = TimeSpan.FromSeconds(3);
            await Task.Run(async () =>
            {
                List<Task<(string, bool)>> tasks = new List<Task<(string, bool)>>();
                //B任務
                tasks.Add(Task.Run(async () =>
                {
                    return ("B", await TestTask("B"));
                }).TimeoutAfter(timeOut));

                //C任務
                tasks.Add(Task.Run(async () =>
                {
                    return ("C", await TestTask("C"));
                }).TimeoutAfter(timeOut));

                var res = await Task.WhenAll(tasks);

                //兩個任務,任何一個失敗,則A任務失敗
                foreach (var item in res)
                {
                    Console.WriteLine(item);
                }

            }).TimeoutAfter(timeOut);

        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine("A任務執(zhí)行超時了");
        }

        //await Task.Delay(3000);


    }

    public async Task<bool> TestTask(string name) 
    {
        var startTime = DateTime.Now;
        Console.WriteLine($"{startTime}---->{name}任務開始執(zhí)行");
        //隨機堵塞1-5s
        var t = new Random().Next(1, 5);
        await Task.Delay(t * 1000);

        var endTime = DateTime.Now; ;
        var time = (endTime - startTime).TotalSeconds;

        //隨機數(shù),模擬業(yè)務是否成功
        var res = new Random().Next(1, 10);
        Console.WriteLine($"{endTime}---->{name}任務執(zhí)行完畢,耗時{time} s");
        return res <= 7;
    }

測試截圖

搞定收工

故事在這里就結(jié)束了嗎? 顯然沒有,這么簡單也沒必要水一篇博客了

我們能做到在3s內(nèi)響應結(jié)果,也算基本上滿足了需求,那超時的子任務,是否會繼續(xù)執(zhí)行呢?

仔細看代碼,就算超時,也是停止的Task.Delay() 這個線程,與業(yè)務線程沒有半毛錢關系,那業(yè)務線程肯定會繼續(xù)執(zhí)行

眼尖的同學已經(jīng)看到最后一張圖,B任務執(zhí)行了3.0076088s,按道理B任務是已經(jīng)超時了,這段話是不會輸出的,那如果我讓主線程晚點退出,那超時的子線程是否能正常執(zhí)行, //await Task.Delay(3000); 將這段代碼取消注釋,再來觀看結(jié)果

有沒有一種被欺騙的感覺,寫了一個假的超時時間,哈哈哈哈.....

這里需要特別注意,在異步操作里,如果異步已經(jīng)執(zhí)行了，再執(zhí)行取消時無效的，這是就需要我們自己在異步委托中檢測了

如果寫了一個死循環(huán)的task,那后果將不堪設想,這個時候,就需要慎重了,在使用多線程取消令牌的時候,除了需要執(zhí)行Cancel()方法,還需要在子任務內(nèi)自己捕獲CancellationTokenSource.Token.ThrowIfCancellationRequested()