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C# 探秘如何优雅的终止线程

来源:博客园

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:


【资料图】

  1. 定义一个Task。
  2. 在Task内,运行死循环,每间隔300毫秒,输出一段内容。
  3. 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         /// 12         /// 测试任务13         /// 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:

  1. 定义一个Task。
  2. 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。
  3. 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 ///  2 /// 测试任务 3 ///  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:

  1. 定义一个Task。
  2. 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。
  3. 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 ///  2 /// 测试任务 3 ///  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。

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