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($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}程序正在运行..."); 17 Thread.Sleep(300); 18 } 19 //以上内容第3方提供 20 } 21 }); 22 bool flag = task.Wait(3000); 23 if (!flag) 24 { 25 cts.Cancel(); 26 } 27 Console.WriteLine("程序超时结束."); 28 }
优化程序后,运行程序如下所示:
另外一种写法
经过小伙伴反馈,Thread.CurrentThread.Abort在.Net5及以上版本,已经过时,会报PlatformNotSupportedException错误,捕获后,任务也没有停止,经过调试,可以将Thread.CurrentThread.Abort改为Thread.CurrentThread.Interrupt。如下所示:
1 /// <summary> 2 /// 测试任务 3 /// </summary> 4 public static void TestTask() 5 { 6 Console.WriteLine("程序开始."); 7 CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource(); 8 CancellationToken token = cts.Token; 9 var task = Task.Run(() => 10 { 11 try 12 { 13 using (token.Register(Thread.CurrentThread.Interrupt)) 14 { 15 16 //假设以下内容第3方提供,无法修改 17 while (true) 18 { 19 20 Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}程序正在运行..."); 21 Thread.Sleep(300); 22 } 23 //以上内容第3方提供 24 } 25 } 26 catch (Exception ex) { 27 28 } 29 }); 30 bool flag = task.Wait(300); 31 if (!flag) 32 { 33 try 34 { 35 cts.Cancel(); 36 } 37 catch (Exception ex) 38 { 39 40 } 41 } 42 Console.WriteLine("程序超时结束."); 43 }
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。