.NET 4并行编程入门之Task的取消[转]

原文：http://www.cnblogs.com/Leo_wl/archive/2010/06/01/1749596.html
前言：因为Task是.NET 4并行编程最为核心的一个类，也我们在是在并行编程常常打交道的类，所以，对Task对全面的了解很有必要。
上篇文章主要讲述了如何创建一个task，本篇文章主要讲述如何取消一个task。
本篇主的主要议题如下：
1. 通过轮询的方式检测Task是否被取消
2. 用委托delegate来检测Task是否被取消
3. 用Wait Handle还检测Task是否被取消
4. 取消多个Task
5. 创建组合的取消Task的Token
6. 判断一个Task是否已经被取消了

本篇的理论不多，代码的例子很多。

在TPL中一个标准化的操作就是”取消Task”。之所以说它是个标准化的操作，其实是把这个操作和之前传统的多线程编程进行比较而言的。

在之前的多线程编程中，我们一般是自己写一些代码来取消线程的运行。但是在.NET 4的TPL中就内置了取消的方法，可能我们觉得TPL没有必要内置这些代码，因为太简单了。但是这个内置的方法不仅仅只是取消了运行的Task，而且还减小了在取消运行的Task时可能产生的一些风险，我们后续文章会详细讲述。

创建一个取消的Task一般要进行下面一些步骤：

a.创建System.Threading.CancellationTokenSource的一个实例：

// create the cancellation token source
CancellationTokenSource tokenSource = new CancellationTokenSource();

b. 通过CancellationTokenSource.Token属性获得一个System.Threading.CancellationToken:

CancellationToken token = tokenSource.Token;

c.创建一个新的Task或者Task<T>，并且在构造函数传入Action或者Action<object>的委托作为第一个参数，传入CancellationToken作为第二个参数：

Task task = new Task(new Action(printMessage), token);

d.调用Task的Start()方法。
上面的步骤和我们之前介绍的创建一个Task的代码几乎一样，只是在构造函数中多传入了一个参数。
如果想要取消一个Task的运行，只要调用CancellationToken实例的Cancel()方法就可以了。
有点要特别注意的，当我们调用了Cancel()方法之后，.NET Framework不会强制性的去关闭运行的Task。
我们自己必须去检测之前在创建Task时候传入的那个CancellationToken。
我们在创建Task是传入CancellationToken到构造函数，其实这个CancellationToken就是.NET Framework用来避免我们再次运行已经被取消的Task，可以说就是一个标志位。

　　首先，进入第一个议题：
　　1. 通过轮询的方式检测Task是否被取消
　　在很多Task内部都包含了循环，用来处理数据。我们可以在循环中通过CancellationToken的IsCancellationRequest属性来检测task是否被取消了。如果这个属性为true，那么我们就得跳出循环，并且释放task所占用的资源(如数据库资源，文件资源等).
　　我们也可以在task运行体中抛出System.Threading.OperationCanceledException来取消运行的task。
　　　　代码如下：

while (true)
{
    if (token.IsCancellationRequested)
    {
          // tidy up and release resources
           throw new OperationCanceledException(token);
    }
     else
     {
        // do a unit of work
       }
 }

　　如果我们没有任何的资源要释放，那么只要简单的调用CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested()方法，这个方法会检查是否要取消task，并且抛出异常。代码如下：

 while (true)
{
        token.ThrowIfCancellationRequested();
         // do a unit of work
 }

　　下面就给出有一个完整的例子：创建一个可以取消的task，并且通过轮询不断的检查是否要取消task

　　代码如下：

static void Main(string[] args)
        {
            // create the cancellation token source
            CancellationTokenSource tokenSource = new CancellationTokenSource();

            // create the cancellation token
            CancellationToken token = tokenSource.Token;
            // create the task

            Task task = new Task(() =>
            {
                for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++)
                {
                    if (token.IsCancellationRequested)
                    {
                        Console.WriteLine("Task cancel detected");
                        throw new OperationCanceledException(token);
                    }
                    else
                    {
                        Console.WriteLine("Int value {0}", i);
                    }
                }
            }, token);

            // wait for input before we start the task
            Console.WriteLine("Press enter to start task");
            Console.WriteLine("Press enter again to cancel task");
            Console.ReadLine();

            // start the task
            task.Start();

            // read a line from the console.
            Console.ReadLine();

            // cancel the task
            Console.WriteLine("Cancelling task");
            tokenSource.Cancel();

            // wait for input before exiting
            Console.WriteLine("Main method complete. Press enter to finish.");
            Console.ReadLine();
        }

2. 用委托delegate来检测Task是否被取消

　　我们可以在注册一个委托到CancellationToken中，这个委托的方法在CancellationToken.Cancel()调用之前被调用。
　　我们可以用这个委托中的方法来作为一个检测task是否被取消的另外一个可选的方法，因为这个方法是在Cancel()方法被调用之前就调用的，所以这个委托中的方法可以检测task是否被cancel了，也就是说，只要这个委托的方法被调用，那么就说这个CancellationToken.Cancel()方法被调用了，而且在这个委托的方法中我们可以做很多的事情，如通知用户取消操作发生了。
　　下面的代码给出了一个例子。

static void Main(string[] args)
        {
            // create the cancellation token source
            CancellationTokenSource tokenSource = new CancellationTokenSource();

            // create the cancellation token
            CancellationToken token = tokenSource.Token;

            // create the task
            Task task = new Task(() =>
            {
                for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++)
                {
                    if (token.IsCancellationRequested)
                    {
                        Console.WriteLine("Task cancel detected");
                        throw new OperationCanceledException(token);
                    }
                    else
                    {
                        Console.WriteLine("Int value {0}", i);
                    }
                }
            }, token);

            // register a cancellation delegate
            token.Register(() =>
            {
                Console.WriteLine(">>>>>> Delegate Invoked
");
            });

            // wait for input before we start the task
            Console.WriteLine("Press enter to start task");
            Console.WriteLine("Press enter again to cancel task");
            Console.ReadLine();

            // start the task
            task.Start();
            // read a line from the console.
            Console.ReadLine();

            // cancel the task
            Console.WriteLine("Cancelling task");
            tokenSource.Cancel();

            // wait for input before exiting
            Console.WriteLine("Main method complete. Press enter to finish.");
            Console.ReadLine();
        }

3. 用Wait Handle还检测Task是否被取消

　　第三种方法检测task是否被cancel就是调用CancellationToken.WaitHandle属性。对于这个属性的详细使用，在后续的文章中会深入的讲述，在这里主要知道一点就行了：CancellationToken的WaitOne()方法会阻止task的运行，只有CancellationToken的cancel()方法被调用后，这种阻止才会释放。
　　在下面的例子中，创建了两个task，其中task2调用了WaitOne()方法，所以task2一直不会运行，除非调用了CancellationToken的Cancel()方法，所以WaitOne()方法也算是检测task是否被cancel的一种方法了。

static void Main(string[] args)
        {

            // create the cancellation token source
            CancellationTokenSource tokenSource = new CancellationTokenSource();

            // create the cancellation token
            CancellationToken token = tokenSource.Token;

            // create the task
            Task task1 = new Task(() =>
            {
                for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++)
                {
                    if (token.IsCancellationRequested)
                    {
                        Console.WriteLine("Task cancel detected");
                        throw new OperationCanceledException(token);
                    }
                    else
                    {
                        Console.WriteLine("Int value {0}", i);
                    }
                }
            }, token);

            // create a second task that will use the wait handle
            Task task2 = new Task(() =>
            {
                // wait on the handle
                token.WaitHandle.WaitOne();
                // write out a message
                Console.WriteLine(">>>>> Wait handle released");
            });

            // wait for input before we start the task
            Console.WriteLine("Press enter to start task");
            Console.WriteLine("Press enter again to cancel task");
            Console.ReadLine();
            // start the tasks
            task1.Start();
            task2.Start();

            // read a line from the console.
            Console.ReadLine();

            // cancel the task
            Console.WriteLine("Cancelling task");
            tokenSource.Cancel();

            // wait for input before exiting
            Console.WriteLine("Main method complete. Press enter to finish.");
            Console.ReadLine();
        }

4. 取消多个Task

　　我们可以使用一个CancellationToken来创建多个不同的Tasks，当这个CancellationToken的Cancel()方法调用的时候，使用了这个token的多个task都会被取消。

static void Main(string[] args)
        {
            // create the cancellation token source
            CancellationTokenSource tokenSource = new CancellationTokenSource();

            // create the cancellation token
            CancellationToken token = tokenSource.Token;

            // create the tasks
            Task task1 = new Task(() =>
            {
                for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++)
                {
                    token.ThrowIfCancellationRequested();
                    Console.WriteLine("Task 1 - Int value {0}", i);
                }
            }, token);

            Task task2 = new Task(() =>
            {
                for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++)
                {
                    token.ThrowIfCancellationRequested();
                    Console.WriteLine("Task 2 - Int value {0}", i);
                }
            }, token);
            // wait for input before we start the tasks
            Console.WriteLine("Press enter to start tasks");
            Console.WriteLine("Press enter again to cancel tasks");
            Console.ReadLine();

            // start the tasks
            task1.Start();
            task2.Start();

            // read a line from the console.
            Console.ReadLine();

            // cancel the task
            Console.WriteLine("Cancelling tasks");
            tokenSource.Cancel();
            // wait for input before exiting
            Console.WriteLine("Main method complete. Press enter to finish.");
            Console.ReadLine();
        }

5. 创建组合的取消Task的Token

　　我们可以用CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource()方法来创建一个组合的token，这个组合的token有很多的CancellationToken组成。主要组合token中的任意一个token调用了Cancel()方法，那么使用这个组合token的所有task就会被取消。代码如下：

static void Main(string[] args)
        {
            // create the cancellation token sources
            CancellationTokenSource tokenSource1 = new CancellationTokenSource();
            CancellationTokenSource tokenSource2 = new CancellationTokenSource();
            CancellationTokenSource tokenSource3 = new CancellationTokenSource();

            // create a composite token source using multiple tokens
            CancellationTokenSource compositeSource = 
                CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource(
            tokenSource1.Token, tokenSource2.Token, tokenSource3.Token);

            // create a cancellable task using the composite token
            Task task = new Task(() =>
            {
                // wait until the token has been cancelled
                compositeSource.Token.WaitHandle.WaitOne();
                // throw a cancellation exception
                throw new OperationCanceledException(compositeSource.Token);
            }, compositeSource.Token);

            // start the task
            task.Start();

            // cancel one of the original tokens
            tokenSource2.Cancel();

            // wait for input before exiting
            Console.WriteLine("Main method complete. Press enter to finish.");
            Console.ReadLine();
        }

6. 判断一个Task是否已经被取消了

　　可以使用Task的IsCancelled属性来判断task是否被取消了。代码如下:

static void Main(string[] args)
        {
            // create the cancellation token source
            CancellationTokenSource tokenSource1 = new CancellationTokenSource();

            // create the cancellation token
            CancellationToken token1 = tokenSource1.Token;

            // create the first task, which we will let run fully
            Task task1 = new Task(() =>
            {
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
                    token1.ThrowIfCancellationRequested();
                    Console.WriteLine("Task 1 - Int value {0}", i);
                }
            }, token1);

            // create the second cancellation token source
            CancellationTokenSource tokenSource2 = new CancellationTokenSource();

            // create the cancellation token
            CancellationToken token2 = tokenSource2.Token;

            // create the second task, which we will cancel
            Task task2 = new Task(() =>
            {
                for (int i = 0; i < int.MaxValue; i++)
                {
                    token2.ThrowIfCancellationRequested();
                    Console.WriteLine("Task 2 - Int value {0}", i);
                }
            }, token2);

            // start all of the tasks
            task1.Start();
            task2.Start();

            // cancel the second token source
            tokenSource2.Cancel();
            // write out the cancellation detail of each task
            Console.WriteLine("Task 1 cancelled? {0}", task1.IsCanceled);
            Console.WriteLine("Task 2 cancelled? {0}", task2.IsCanceled);
            // wait for input before exiting
            Console.WriteLine("Main method complete. Press enter to finish.");
            Console.ReadLine();
        }

天就写到这里，比较的简单，都是一些很基础的东西，只有这样，后面深入讲解的时候才更加的顺利。

谢谢各位！