C# 探秘如何優雅的終止線程

在剛接觸後臺線程的時候，覺得線程神秘且高深，並且時常有先輩們千叮萬囑：能不用的時候，儘量不要用，千萬不要濫用線程，否則會發生預料不到的結果。在接觸線程一段時間後，感覺線程也不過如此，輕而易舉的就可以創建，所以逐漸大膽起來，項目里隨處可見的都是Task，Thread，async，await等內容。在大多情況下，我們只關心線程的創建與啟動，運行，卻並不關心線程的結束或者終止。今天這篇文章，我們就以一些簡單的小例子，簡述如何有效的停止線程，僅供學習分享使用，如有不足之處，還請指正。

需求說明

現在有一個需求：有一個後臺線程，定時（300ms）輸出一段內容，但不希望它一直運行，所以設置了超時時間（3s），希望在超時結束後，便執行後續的內容。

初始版本

根據需求，開發了第一個版本的代碼，步驟如下：

1. 定義一個Task。
2. 在Task內，運行死迴圈，每間隔300毫秒，輸出一段內容。
3. 設置Task的等待超時時間，超時結束後，運行後續內容。

具體代碼如下所示：

 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         /// 測試任務
13         /// </summary>
14         public static void TestTask()
15         {
16             Console.WriteLine("程式開始.");
17             var task = Task.Run(() =>
18             {
19                 while (true)
20                 {
21                     Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}程式正在運行...");
22                     Thread.Sleep(300);
23                 }
24             });
25             task.Wait(3000);
26             Console.WriteLine("程式超時結束.");
27         }
28     }
29 }

信心滿滿的運行程式，但是期待的結果並沒有出現，在超時時間後，並沒有預期的停止任務，反而在繼續運行。如下所示：

註意：通過以上程式發現，Wait方法只是等待時間結束後不再等待，但是原有任務並未結束，而是繼續運行。

進階版本

為瞭解決線程無法結束的問題，微軟官方給出的方案是採用CancellationTokenSource，嚮應該被取消的線程發送信號。即線上程內部判斷是否收到取消請求，在外部發起取消請求信號。步驟如下：

1. 定義一個Task。
2. 在Task內，當沒有收到取消信號時，每間隔300毫秒，輸出一段內容。
3. 設置Task的等待超時時間，超時結束後，發起取消信號，並運行後續內容。

具體代碼如下所示：

 1 /// <summary>
 2 /// 測試任務
 3 /// </summary>
 4 public static void TestTask()
 5 {
 6     Console.WriteLine("程式開始.");
 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")}程式正在運行...");
14             Thread.Sleep(300);
15         }
16     });
17     bool flag = task.Wait(3000);
18     if (!flag) { 
19         cts.Cancel();
20     }
21     Console.WriteLine("程式超時結束.");
22 }

優化程式後，運行程式如下所示：

註意：經過以上程式優化後，確實是如預想的結果一致，程式在等待超時時間後，停止了運行。

最終版本

正常情況下，如果是我們自己開發的程式，程式到第二個版本就已經解決問題了，但是假如While迴圈的內容是第三方提供的程式，已經封裝為固定模塊，我們無法進行修改，那應該如何才能終止死迴圈呢？如何才能像任務管理器結束進程一樣，結束這一直無休止運行的程式呢？

為瞭解決我們的難題，對程式進行進一步的優化，步驟如下：

1. 定義一個Task。
2. 在Task內，註冊線程的Abort方法，在未調用Abort方法時，每間隔300毫秒，輸出一段內容。
3. 設置Task的等待超時時間，超時結束後，發起取消信號，並運行後續內容。

具體代碼如下所示：

 1 /// <summary>
 2 /// 測試任務
 3 /// </summary>
 4 public static void TestTask()
 5 {
 6     Console.WriteLine("程式開始.");
 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             //假設以下內容第3方提供，無法修改
14             while (true)
15             {
16                 Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}程式正在運行...");
17                 Thread.Sleep(300);
18             }
19             //以上內容第3方提供
20         }
21     });
22     bool flag = task.Wait(3000);
23     if (!flag)
24     {
25         cts.Cancel();
26     }
27     Console.WriteLine("程式超時結束.");
28 }

優化程式後，運行程式如下所示：

以上就是我們對後臺服務線程的終止問題的探索，解決問題的方式還有很多，希望本篇文章可以拋磚引玉，一起學習，共同進步。

作者：小六公子
出處：http://www.cnblogs.com/hsiang/
本文版權歸作者和博客園共有，寫文不易，支持原創，歡迎轉載【點贊】，轉載請保留此段聲明，且在文章頁面明顯位置給出原文連接，謝謝。
關註個人公眾號，定時同步更新技術及職場文章