欧衣 发表于 2023-3-20 20:35:02

C# 探秘如何优雅的终止线程

在刚接触后台线程的时候,觉得线程神秘且高深,并且时常有先辈们千叮万嘱:能不用的时候,尽量不要用,千万不要滥用线程,否则会发生预料不到的结果。在接触线程一段时间后,感觉线程也不过如此,轻而易举的就可以创建,所以逐渐大胆起来,项目里随处可见的都是Task,Thread,async,await等内容。在大多情况下,我们只关心线程的创建与启动,运行,却并不关心线程的结束或者终止。今天这篇文章,我们就以一些简单的小例子,简述如何有效的停止线程,仅供学习分享使用,如有不足之处,还请指正。

 
 
需求说明

现在有一个需求:有一个后台线程,定时(300ms)输出一段内容,但不希望它一直运行,所以设置了超时时间(3s),希望在超时结束后,便执行后续的内容。
初始版本

根据需求,开发了第一个版本的代码,步骤如下:

[*]定义一个Task。
[*]在Task内,运行死循环,每间隔300毫秒,输出一段内容。
[*]设置Task的等待超时时间,超时结束后,运行后续内容。
具体代码如下所示:
1 namespace DemoTask
2 {
3   internal class Program
4   {
5         static void Main(string[] args)
6         {
7             TestTask();
8             Console.ReadKey();
9         }
10
11         /// <summary>
12         /// 测试任务
13         /// </summary>
14         public static void TestTask()
15         {
16             Console.WriteLine("程序开始.");
17             var task = Task.Run(() =>
18             {
19               while (true)
20               {
21                     Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}程序正在运行...");
22                     Thread.Sleep(300);
23               }
24             });
25             task.Wait(3000);
26             Console.WriteLine("程序超时结束.");
27         }
28   }
29 }信心满满的运行程序,但是期待的结果并没有出现,在超时时间后,并没有预期的停止任务,反而在继续运行。如下所示:

注意:通过以上程序发现,Wait方法只是等待时间结束后不再等待,但是原有任务并未结束,而是继续运行。
进阶版本

为了解决线程无法结束的问题,微软官方给出的方案是采用CancellationTokenSource,向应该被取消的线程发送信号。即在线程内部判断是否收到取消请求,在外部发起取消请求信号。步骤如下:

[*]定义一个Task。
[*]在Task内,当没有收到取消信号时,每间隔300毫秒,输出一段内容。
[*]设置Task的等待超时时间,超时结束后,发起取消信号,并运行后续内容。
具体代码如下所示:
1 /// <summary>
2 /// 测试任务
3 /// </summary>
4 public static void TestTask()
5 {
6   Console.WriteLine("程序开始.");
7   CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
8   CancellationToken token = cts.Token;
9   var task = Task.Run(() =>
10   {
11         while (!token.IsCancellationRequested)
12         {
13             Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}程序正在运行...");
14             Thread.Sleep(300);
15         }
16   });
17   bool flag = task.Wait(3000);
18   if (!flag) {
19         cts.Cancel();
20   }
21   Console.WriteLine("程序超时结束.");
22 }优化程序后,运行程序如下所示:

注意:经过以上程序优化后,确实是如预想的结果一致,程序在等待超时时间后,停止了运行。
最终版本

正常情况下,如果是我们自己开发的程序,程序到第二个版本就已经解决问题了,但是假如While循环的内容是第三方提供的程序,已经封装为固定模块,我们无法进行修改,那应该如何才能终止死循环呢?如何才能像任务管理器结束进程一样,结束这一直无休止运行的程序呢?
为了解决我们的难题,对程序进行进一步的优化,步骤如下:

[*]定义一个Task。
[*]在Task内,注册线程的Abort方法,在未调用Abort方法时,每间隔300毫秒,输出一段内容。
[*]设置Task的等待超时时间,超时结束后,发起取消信号,并运行后续内容。
具体代码如下所示:
1 /// <summary>
2 /// 测试任务
3 /// </summary>
4 public static void TestTask()
5 {
6   Console.WriteLine("程序开始.");
7   CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
8   CancellationToken token = cts.Token;
9   var task = Task.Run(() =>
10   {
11         using (token.Register((Thread.CurrentThread.Abort)))
12         {
13             //假设以下内容第3方提供,无法修改
14             while (true)
15             {
16               Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}程序正在运行...");
17               Thread.Sleep(300);
18             }
19             //以上内容第3方提供
20         }
21   });
22   bool flag = task.Wait(3000);
23   if (!flag)
24   {
25         cts.Cancel();
26   }
27   Console.WriteLine("程序超时结束.");
28 }优化程序后,运行程序如下所示:

以上就是我们对后台服务线程的终止问题的探索,解决问题的方式还有很多,希望本篇文章可以抛砖引玉,一起学习,共同进步。

来源:https://www.cnblogs.com/hsiang/archive/2023/03/20/17232227.html
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