Шаблон для самостоятельной отмены и перезапуска задачи
Существует ли рекомендуемый установленный шаблон для самостоятельной отмены и перезапуска задач?
Например, я работаю над API для фоновой проверки орфографии. Сессия проверки орфографии упакована как Task, Каждый новый сеанс должен отменять предыдущий и ждать его завершения (для правильного повторного использования ресурсов, таких как поставщик услуг проверки орфографии и т. Д.).
Я придумал что-то вроде этого:
class Spellchecker
{
Task pendingTask = null; // pending session
CancellationTokenSource cts = null; // CTS for pending session
// SpellcheckAsync is called by the client app
public async Task<bool> SpellcheckAsync(CancellationToken token)
{
// SpellcheckAsync can be re-entered
var previousCts = this.cts;
var newCts = CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource(token);
this.cts = newCts;
if (IsPendingSession())
{
// cancel the previous session and wait for its termination
if (!previousCts.IsCancellationRequested)
previousCts.Cancel();
// this is not expected to throw
// as the task is wrapped with ContinueWith
await this.pendingTask;
}
newCts.Token.ThrowIfCancellationRequested();
var newTask = SpellcheckAsyncHelper(newCts.Token);
this.pendingTask = newTask.ContinueWith((t) => {
this.pendingTask = null;
// we don't need to know the result here, just log the status
Debug.Print(((object)t.Exception ?? (object)t.Status).ToString());
}, TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);
return await newTask;
}
// the actual task logic
async Task<bool> SpellcheckAsyncHelper(CancellationToken token)
{
// do not start a new session if the the previous one still pending
if (IsPendingSession())
throw new ApplicationException("Cancel the previous session first.");
// do the work (pretty much IO-bound)
try
{
bool doMore = true;
while (doMore)
{
token.ThrowIfCancellationRequested();
await Task.Delay(500); // placeholder to call the provider
}
return doMore;
}
finally
{
// clean-up the resources
}
}
public bool IsPendingSession()
{
return this.pendingTask != null &&
!this.pendingTask.IsCompleted &&
!this.pendingTask.IsCanceled &&
!this.pendingTask.IsFaulted;
}
}
Клиентское приложение (пользовательский интерфейс) должно просто иметь возможность вызывать SpellcheckAsync столько раз, сколько пожелаете, не беспокоясь об отмене ожидающего сеанса. Главный doMore цикл запускается в потоке пользовательского интерфейса (поскольку он включает пользовательский интерфейс, в то время как все вызовы провайдера проверки орфографии связаны с вводом-выводом).
Я чувствую себя немного неловко из-за того, что мне пришлось разделить API на две части, SpellcheckAsync а также SpellcheckAsyncHelper, но я не могу придумать лучшего способа сделать это, и это еще предстоит проверить.
4 ответа
Решение
Я думаю, что общая концепция довольно хорошая, хотя я рекомендую вам не использовать ContinueWith,
Я бы просто написал это с помощью обычного awaitи много логики "я уже запущен" не требуется:
Task pendingTask = null; // pending session
CancellationTokenSource cts = null; // CTS for pending session
// SpellcheckAsync is called by the client app on the UI thread
public async Task<bool> SpellcheckAsync(CancellationToken token)
{
// SpellcheckAsync can be re-entered
var previousCts = this.cts;
var newCts = CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource(token);
this.cts = newCts;
if (previousCts != null)
{
// cancel the previous session and wait for its termination
previousCts.Cancel();
try { await this.pendingTask; } catch { }
}
newCts.Token.ThrowIfCancellationRequested();
this.pendingTask = SpellcheckAsyncHelper(newCts.Token);
return await this.pendingTask;
}
// the actual task logic
async Task<bool> SpellcheckAsyncHelper(CancellationToken token)
{
// do the work (pretty much IO-bound)
using (...)
{
bool doMore = true;
while (doMore)
{
token.ThrowIfCancellationRequested();
await Task.Delay(500); // placeholder to call the provider
}
return doMore;
}
}
Вот самая последняя версия шаблона отмены и перезапуска, который я использую:
class AsyncWorker
{
Task _pendingTask;
CancellationTokenSource _pendingTaskCts;
// the actual worker task
async Task DoWorkAsync(CancellationToken token)
{
token.ThrowIfCancellationRequested();
Debug.WriteLine("Start.");
await Task.Delay(100, token);
Debug.WriteLine("Done.");
}
// start/restart
public void Start(CancellationToken token)
{
var previousTask = _pendingTask;
var previousTaskCts = _pendingTaskCts;
var thisTaskCts = CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource(token);
_pendingTask = null;
_pendingTaskCts = thisTaskCts;
// cancel the previous task
if (previousTask != null && !previousTask.IsCompleted)
previousTaskCts.Cancel();
Func<Task> runAsync = async () =>
{
// await the previous task (cancellation requested)
if (previousTask != null)
await previousTask.WaitObservingCancellationAsync();
// if there's a newer task started with Start, this one should be cancelled
thisTaskCts.Token.ThrowIfCancellationRequested();
await DoWorkAsync(thisTaskCts.Token).WaitObservingCancellationAsync();
};
_pendingTask = Task.Factory.StartNew(
runAsync,
CancellationToken.None,
TaskCreationOptions.None,
TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()).Unwrap();
}
// stop
public void Stop()
{
if (_pendingTask == null)
return;
if (_pendingTask.IsCanceled)
return;
if (_pendingTask.IsFaulted)
_pendingTask.Wait(); // instantly throw an exception
if (!_pendingTask.IsCompleted)
{
// still running, request cancellation
if (!_pendingTaskCts.IsCancellationRequested)
_pendingTaskCts.Cancel();
// wait for completion
if (System.Threading.Thread.CurrentThread.GetApartmentState() == ApartmentState.MTA)
{
// MTA, blocking wait
_pendingTask.WaitObservingCancellation();
}
else
{
// TODO: STA, async to sync wait bridge with DoEvents,
// similarly to Thread.Join
}
}
}
}
// useful extensions
public static class Extras
{
// check if exception is OperationCanceledException
public static bool IsOperationCanceledException(this Exception ex)
{
if (ex is OperationCanceledException)
return true;
var aggEx = ex as AggregateException;
return aggEx != null && aggEx.InnerException is OperationCanceledException;
}
// wait asynchrnously for the task to complete and observe exceptions
public static async Task WaitObservingCancellationAsync(this Task task)
{
try
{
await task;
}
catch (Exception ex)
{
// rethrow if anything but OperationCanceledException
if (!ex.IsOperationCanceledException())
throw;
}
}
// wait for the task to complete and observe exceptions
public static void WaitObservingCancellation(this Task task)
{
try
{
task.Wait();
}
catch (Exception ex)
{
// rethrow if anything but OperationCanceledException
if (!ex.IsOperationCanceledException())
throw;
}
}
}
Тестовое использование (выдача только одного выхода "Пуск / Готово" для DoWorkAsync):
private void MainForm_Load(object sender, EventArgs e)
{
var worker = new AsyncWorker();
for (var i = 0; i < 10; i++)
worker.Start(CancellationToken.None);
}
Надеюсь, что это будет полезно - попытался создать класс Helper, который можно использовать повторно:
class SelfCancelRestartTask
{
private Task _task = null;
public CancellationTokenSource TokenSource { get; set; } = null;
public SelfCancelRestartTask()
{
}
public async Task Run(Action operation)
{
if (this._task != null &&
!this._task.IsCanceled &&
!this._task.IsCompleted &&
!this._task.IsFaulted)
{
TokenSource?.Cancel();
await this._task;
TokenSource = new CancellationTokenSource();
}
else
{
TokenSource = new CancellationTokenSource();
}
this._task = Task.Run(operation, TokenSource.Token);
}
Представленные выше примеры, похоже, имеют проблемы, когда асинхронный метод вызывается несколько раз быстро, один за другим, например четыре раза. Затем все последующие вызовы этого метода отменяют первую задачу, и в конце генерируются три новые задачи, которые выполняются одновременно. Итак, я придумал это:
private List<Tuple<Task, CancellationTokenSource>> _parameterExtractionTasks = new List<Tuple<Task, CancellationTokenSource>>();
/// <remarks>This method is asynchronous, i.e. it runs partly in the background. As this method might be called multiple times
/// quickly after each other, a mechanism has been implemented that <b>all</b> tasks from previous method calls are first canceled before the task is started anew.</remarks>
public async void ParameterExtraction() {
CancellationTokenSource newCancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();
// Define the task which shall run in the background.
Task newTask = new Task(() => {
// do some work here
}
}
}, newCancellationTokenSource.Token);
_parameterExtractionTasks.Add(new Tuple<Task, CancellationTokenSource>(newTask, newCancellationTokenSource));
/* Convert the list to arrays as an exception is thrown if the number of entries in a list changes while
* we are in a for loop. This can happen if this method is called again while we are waiting for a task. */
Task[] taskArray = _parameterExtractionTasks.ConvertAll(item => item.Item1).ToArray();
CancellationTokenSource[] tokenSourceArray = _parameterExtractionTasks.ConvertAll(item => item.Item2).ToArray();
for (int i = 0; i < taskArray.Length - 1; i++) { // -1: the last task, i.e. the most recent task, shall be run and not canceled.
// Cancel all running tasks which were started by previous calls of this method
if (taskArray[i].Status == TaskStatus.Running) {
tokenSourceArray[i].Cancel();
await taskArray[i]; // wait till the canceling completed
}
}
// Get the most recent task
Task currentThreadToRun = taskArray[taskArray.Length - 1];
// Start this task if, but only if it has not been started before (i.e. if it is still in Created state).
if (currentThreadToRun.Status == TaskStatus.Created) {
currentThreadToRun.Start();
await currentThreadToRun; // wait till this task is completed.
}
// Now the task has been completed once. Thus we can recent the list of tasks to cancel or maybe run.
_parameterExtractionTasks = new List<Tuple<Task, CancellationTokenSource>>();
}