使用 CancellationToken 取消任务而不在任务中明确检查？

Question

背景：

我有一个启动长时间运行（和无状态）任务的 Web 应用程序：

var task = Task.Run(() => await DoWork(foo))

task.Wait();

因为它们运行时间很长，我需要能够从单独的网络请求中取消它们。

为此，我想使用 CancellationToken 并在取消令牌后立即抛出异常。但是，根据我的阅读，任务取消是cooperative，这意味着任务正在运行的代码必须明确检查令牌以查看是否已发出取消请求（例如CancellationToken.ThrowIfCancellation()）

我想避免到处检查CancellationToken.ThrowIfCancellation()，因为这个任务很长并且要经过很多功能。我想我可以完成我想要创建一个明确的Thread，但我真的很想避免手动线程管理。那就是……

问题： 是否可以在任务被取消时自动抛出异常，如果没有，是否有任何好的替代方案（模式等）来减少CancellationToken.ThrowIfCancellation()对代码的污染？

我想避免这样的事情：

async Task<Bar> DoWork(Foo foo)
{
    CancellationToken.ThrowIfCancellation()

    await DoStuff1();

    CancellationToken.ThrowIfCancellation()

    await DoStuff2();

    CancellationToken.ThrowIfCancellation()

    await DoStuff3();
...
}

---

我觉得这个问题与this one 有很大的不同，因为我明确要求一种方法来最小化检查取消令牌的调用，接受的答案会响应“不时地，在函数内部，调用token.ThrowIfCancellationRequested()"

Answer 1

是否可以在任务被取消时自动抛出异常，如果没有，是否有任何好的替代方案（模式等）来减少使用 CancellationToken.ThrowIfCancellation() 对代码的污染？

没有，也没有。所有取消都是合作的。取消代码的最佳方法是让代码响应取消请求。这是唯一好的模式。

我想我可以完成我想要创建一个明确的线程

不是真的。

此时，问题是“如何取消不可取消的代码？”答案取决于您希望系统有多稳定：

1. 不再需要时在单独的Thread 和Abort 线程中运行代码。这是最容易实现的，但在应用程序不稳定方面最危险。坦率地说，如果您曾在应用中的任何位置调用 Abort，除了心跳/smoketest 检查等标准做法外，您还应该定期重启该应用。
2. 在不再需要该 AppDomain 时，在单独的 AppDomain 和 Unload 中运行代码。这更难实现（您必须使用远程处理），并且在核心世界中不是一个选项。事实证明，AppDomains 甚至没有像应有的那样保护包含的应用程序，因此任何使用这种技术的应用程序也需要定期重启。
3. 当不再需要时，在单独的Process 和Kill 进程中运行代码。这是最复杂的实现，因为您还需要实现某种形式的进程间通信。但取消不可取消的代码是唯一可靠的解决方案。

如果你放弃不稳定的解决方案 (1) 和 (2)，那么唯一剩下的解决方案 (3) 就是 吨 的工作 - 方式，远远超过使代码可取消。

TL;DR：只需按照设计使用的方式使用取消 API。这是最简单、最有效的解决方案。

Answer 2

如果您实际上只有一堆方法调用，您一个接一个地调用，您可以实现一个方法运行器，按顺序运行它们并在其间检查是否取消。

类似这样的：

public static void WorkUntilFinishedOrCancelled(CancellationToken token, params Action[] work)
{
    foreach (var workItem in work)
    {
        token.ThrowIfCancellationRequested();
        workItem();
    }
}

你可以这样使用它：

async Task<Bar> DoWork(Foo foo)
{
    WorkUntilFinishedOrCancelled([YourCancellationToken], DoStuff1, DoStuff2, DoStuff3, ...);        
}

这基本上可以满足您的需求。

Answer 3

如果您对Thread.Abort 的implications 没问题（未处置一次性物品、未释放锁、应用程序状态已损坏），那么您可以通过中止任务的专用线程来实现非合作取消。

private static Task<TResult> RunAbortable<TResult>(Func<TResult> function,
    CancellationToken cancellationToken)
{
    var tcs = new TaskCompletionSource<TResult>();
    var thread = new Thread(() =>
    {
        try
        {
            TResult result;
            using (cancellationToken.Register(Thread.CurrentThread.Abort))
            {
                result = function();
            }
            tcs.SetResult(result);
        }
        catch (ThreadAbortException)
        {
            tcs.TrySetCanceled();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            tcs.TrySetException(ex);
        }
    });
    thread.IsBackground = true;
    thread.Start();
    return tcs.Task;
}

使用示例：

var cts = new CancellationTokenSource();
var task = RunAbortable(() => DoWork(foo), cts.Token);
task.Wait();