在TPL中中止长时间运行的任务

时间:2011-01-19 21:15:23

标签: c# task-parallel-library cancellation

我们的应用程序使用TPL序列化(可能)长时间运行的工作单元。工作(任务)的创建是用户驱动的,可以随时取消。为了拥有响应式用户界面,如果不再需要当前的工作,我们想放弃我们正在做的事情,并立即开始一项不同的任务。

任务排队如下:

private Task workQueue;
private void DoWorkAsync
    (Action<WorkCompletedEventArgs> callback, CancellationToken token) 
{
   if (workQueue == null)
   {
      workQueue = Task.Factory.StartWork
          (() => DoWork(callback, token), token);
   }
   else 
   {
      workQueue.ContinueWork(t => DoWork(callback, token), token);
   }
}

DoWork方法包含一个长时间运行的调用,所以它并不像持续检查token.IsCancellationRequested的状态那样简单,并且如果/当检测到取消时就会失败。长时间运行的工作将阻止任务继续,直到它完成,即使任务被取消。

我已经提出了两个示例方法来解决这个问题,但我不相信这两种方法都是正确的。我创建了简单的控制台应用程序来演示它们如何工

需要注意的重点是继续在原始任务完成之前触发

尝试#1:内部任务

static void Main(string[] args)
{
   CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
   var token = cts.Token;
   token.Register(() => Console.WriteLine("Token cancelled"));
   // Initial work
   var t = Task.Factory.StartNew(() =>
     {
        Console.WriteLine("Doing work");

      // Wrap the long running work in a task, and then wait for it to complete
      // or the token to be cancelled.
        var innerT = Task.Factory.StartNew(() => Thread.Sleep(3000), token);
        innerT.Wait(token);
        token.ThrowIfCancellationRequested();
        Console.WriteLine("Completed.");
     }
     , token);
   // Second chunk of work which, in the real world, would be identical to the
   // first chunk of work.
   t.ContinueWith((lastTask) =>
         {
             Console.WriteLine("Continuation started");
         });

   // Give the user 3s to cancel the first batch of work
   Console.ReadKey();
   if (t.Status == TaskStatus.Running)
   {
      Console.WriteLine("Cancel requested");
      cts.Cancel();
      Console.ReadKey();
   }
}

这样可行,但“innerT”任务对我来说非常笨拙。它还有一个缺点,就是迫使我重构我的代码的所有部分,以这种方式排队工作,因为需要在新任务中包装所有长时间运行的调用。

尝试#2:TaskCompletionSource修补

static void Main(string[] args)
{  var tcs = new TaskCompletionSource<object>();
//Wire up the token's cancellation to trigger the TaskCompletionSource's cancellation
   CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
   var token = cts.Token;
   token.Register(() =>
         {   Console.WriteLine("Token cancelled");
             tcs.SetCanceled();
          });
   var innerT = Task.Factory.StartNew(() =>
      {
          Console.WriteLine("Doing work");
          Thread.Sleep(3000);
          Console.WriteLine("Completed.");
    // When the work has complete, set the TaskCompletionSource so that the
    // continuation will fire.
          tcs.SetResult(null);
       });
   // Second chunk of work which, in the real world, would be identical to the
   // first chunk of work.
   // Note that we continue when the TaskCompletionSource's task finishes,
   // not the above innerT task.
   tcs.Task.ContinueWith((lastTask) =>
      {
         Console.WriteLine("Continuation started");
      });
   // Give the user 3s to cancel the first batch of work
   Console.ReadKey();
   if (innerT.Status == TaskStatus.Running)
   {
      Console.WriteLine("Cancel requested");
      cts.Cancel();
      Console.ReadKey();
   }
}

这又有效,但现在我有两个问题:

a)感觉就像我从不使用它的结果而滥用TaskCompletionSource,只是在我完成工作时设置为null。

b)为了正确连接延续,我需要处理上一个工作单元的唯一TaskCompletionSource,而不是为它创建的任务。这在技术上是可行的,但再次感到笨拙和奇怪。

从哪里开始?

重申一下,我的问题是:这些方法中的任何一种都是解决这个问题的“正确”方法,还是有一个更正确/更优雅的解决方案,可以让我过早地中止长时间运行的任务并立即开始继续?我倾向于采用影响较小的解决方案,但如果这是正确的做法,我愿意进行一些大规模的重构。

或者,TPL甚至是工作的正确工具,还是我错过了更好的任务排队机制。我的目标框架是.NET 4.0。

1 个答案:

答案 0 :(得分:9)

这里真正的问题是DoWork中长时间运行的呼叫不能识别取消。如果我理解正确的话,你在这里所做的并不是真正取消长时间运行的工作,而只是允许继续执行,当工作完成取消的任务时,忽略结果。例如,如果您使用内部任务模式调用CrunchNumbers(),这需要几分钟,取消外部任务将允许继续发生,但CrunchNumbers()将继续在后台执行,直到完成。

除了让长时间通话支持取消之外,我认为没有任何其他方法。通常这是不可能的(它们可能阻止API调用,没有API支持取消。)在这种情况下,它确实是API中的一个缺陷;您可以检查是否存在可以用于以可以取消的方式执行操作的备用API调用。一种黑客方法是在任务启动时捕获对Task使用的底层Thread的引用,然后调用Thread.Interrupt。这将从各种睡眠状态唤醒线程并允许它终止,但是以一种可能令人讨厌的方式。最糟糕的情况是,你甚至可以调用Thread.Abort,但这更有问题而且不推荐。


这是对基于委托的包装器的攻击。这是未经测试的,但我认为它会起作用;如果你让它工作并有修复/改进,请随时编辑答案。

public sealed class AbandonableTask
{
    private readonly CancellationToken _token;
    private readonly Action _beginWork;
    private readonly Action _blockingWork;
    private readonly Action<Task> _afterComplete;

    private AbandonableTask(CancellationToken token, 
                            Action beginWork, 
                            Action blockingWork, 
                            Action<Task> afterComplete)
    {
        if (blockingWork == null) throw new ArgumentNullException("blockingWork");

        _token = token;
        _beginWork = beginWork;
        _blockingWork = blockingWork;
        _afterComplete = afterComplete;
    }

    private void RunTask()
    {
        if (_beginWork != null)
            _beginWork();

        var innerTask = new Task(_blockingWork, 
                                 _token, 
                                 TaskCreationOptions.LongRunning);
        innerTask.Start();

        innerTask.Wait(_token);
        if (innerTask.IsCompleted && _afterComplete != null)
        {
            _afterComplete(innerTask);
        }
    }

    public static Task Start(CancellationToken token, 
                             Action blockingWork, 
                             Action beginWork = null, 
                             Action<Task> afterComplete = null)
    {
        if (blockingWork == null) throw new ArgumentNullException("blockingWork");

        var worker = new AbandonableTask(token, beginWork, blockingWork, afterComplete);
        var outerTask = new Task(worker.RunTask, token);
        outerTask.Start();
        return outerTask;
    }
}