C#中任务取消的协作式原理是通过CancellationTokenSource发送取消信号,任务需主动检查CancellationToken或调用ThrowIfCancellationRequested响应,而非强制终止。

C#中,
CancellationTokenSource提供了一种优雅且协作式的机制来取消正在执行的任务。它不是强制中断,而是向任务发出“请停止”的信号,任务本身需要主动监听并响应这个信号。这就像你给一个正在工作的同事发消息说“你手头的事可以先放下了”,至于他什么时候放下,以什么方式放下,最终还是由他自己决定和执行。
要实现任务取消,我们通常会遵循一套流程。 首先,你需要创建一个
CancellationTokenSource的实例。这个对象就是取消操作的“发令员”。
var cts = new CancellationTokenSource();
接着,从
CancellationTokenSource中获取一个
CancellationToken。这个
Token就像一张通行证,你需要把它传递给你想要取消的任务或方法。
CancellationToken token = cts.Token;
在你的任务或长时间运行的方法内部,你需要周期性地检查这个
Token的状态。最直接的方式是检查
token.IsCancellationRequested属性。
// 示例:一个长时间运行的任务
Task.Run(() =>
{
while (true)
{
if (token.IsCancellationRequested)
{
Console.WriteLine("任务收到取消请求,准备退出...");
// 在这里执行一些清理工作
break; // 退出循环
}
Console.WriteLine("任务正在执行...");
Thread.Sleep(500); // 模拟耗时操作
}
}, token); // 也可以将token传递给Task.Run,这样如果token被取消,Task会进入Canceled状态更推荐的做法是使用
token.ThrowIfCancellationRequested()方法。当
Token被取消时,这个方法会立即抛出一个
OperationCanceledException。这种方式能更简洁、更符合异常处理范式地中断任务执行。
Task.Run(() =>
{
try
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
token.ThrowIfCancellationRequested(); // 如果取消,这里会抛异常
Console.WriteLine($"任务执行到第 {i} 步...");
Thread.Sleep(200);
}
}
catch (OperationCanceledException)
{
Console.WriteLine("任务因取消请求而终止。");
}
}, token);当你想取消任务时,只需调用
CancellationTokenSource实例的
Cancel()方法即可。
cts.Cancel();
最后,别忘了
CancellationTokenSource实现了
IDisposable接口。用完之后,最好调用
Dispose()方法释放资源,或者更常见的做法是将其包裹在
using语句中。
using (var cts = new CancellationTokenSource()) { /* ... */ }C#中任务取消的协作式原理是什么?
我们谈到
CancellationTokenSource,很多人会把它想象成一个“急停按钮”,一按任务就立马停了。但实际上,它更像是一个“请示停止”的信号灯。这背后的核心理念就是“协作式取消”。与过去
Thread.Abort()那种粗暴、不安全的强制终止方式(现在已经废弃,也不推荐使用)截然不同,协作式取消要求被取消的任务本身要“配合”。
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简单来说,
CancellationTokenSource发出的
CancellationToken只是一个请求,一个意图。任务代码内部必须主动去检查这个
Token的状态,并根据
IsCancellationRequested的值或者
ThrowIfCancellationRequested()抛出的异常来决定何时、何地停止执行。这种设计,在我看来,是C#并发编程中一个非常成熟和负责任的选择。它避免了强制终止可能带来的各种问题,比如资源泄露(文件句柄、网络连接没来得及关闭)、数据损坏(操作进行到一半,数据处于不一致状态),以及死锁等难以预料的副作用。
通过协作,任务可以在收到取消请求时,有机会完成当前的原子操作、释放已持有的资源、回滚未提交的事务,或者至少记录下当前状态,然后才优雅地退出。这给了开发者极大的控制权,确保了程序的健壮性和稳定性。当然,这也意味着如果你的任务代码里没有检查
CancellationToken,那么即便你调用了
Cancel(),任务也可能会继续运行,直到它自然结束。所以,开发者在编写长时间运行或可取消的任务时,肩负着主动响应取消请求的责任。
在异步方法中如何正确捕获和处理OperationCanceledException?
当
CancellationToken被取消,并且你的代码中调用了
ThrowIfCancellationRequested(),或者你将
CancellationToken传递给了
Task.Run、
HttpClient.GetAsync等支持取消的方法,那么当取消发生时,通常会抛出
OperationCanceledException。处理这种异常,我觉得需要一些特别的思考,因为它和我们平时处理的“错误”不太一样。
OperationCanceledException并不是一个指示程序出错的信号,它更多的是一种预期的控制流。它表明任务按照设计被取消了,这通常不是一个需要崩溃或记录为严重错误的情况。因此,在
async/await结构中,我们应该用
try-catch块来捕获它,并进行适当的处理,而不是让它传播出去导致程序崩溃。
看一个例子:
public async Task DoSomethingCancellableAsync(CancellationToken token)
{
try
{
Console.WriteLine("异步任务开始...");
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
token.ThrowIfCancellationRequested(); // 检查取消
await Task.Delay(500, token); // 这里的Task.Delay也支持取消
Console.WriteLine($"异步任务进行到 {i + 1} 步。");
}
Console.WriteLine("异步任务完成。");
}
catch (OperationCanceledException ex)
{
// 这是一个预期的取消,不是错误
Console.WriteLine($"异步任务被取消了: {ex.Message}");
// 在这里可以进行一些清理工作,比如关闭文件、释放网络连接等
// 如果需要,可以重新抛出,但通常不需要
// throw;
}
catch (Exception ex)
{
// 处理其他非取消引起的错误
Console.WriteLine($"异步任务发生未知错误: {ex.Message}");
}
finally









