.NET Core Windows 服务中的并行任务在几秒钟后挂起

Posted 2023-04-12

【中文标题】.NET Core Windows 服务中的并行任务在几秒钟后挂起

【英文标题】：Parallel tasks in .NET Core Windows Service hang after a few seconds

【发布时间】：2020-09-11 23:10:36

【问题描述】：

我正在尝试运行 Windows 服务。该服务应使用工作对象来生成多个任务。

我在工作对象和每个任务中都使用SemaphoreSlim 来等待事件完成，如下所示：

public static IHostBuilder ConfigureServices(this IHostBuilder builder)

    builder.ConfigureServices((hostContext, services) =>
    
        services.AddHostedService<WorkerService>();
        services.AddSingleton<WorkerClient>();
    );

    return builder;

工人服务

public WorkerService(ILogger<WorkerService> logger, WorkerClient workerClient)

    _logger = logger;
    _workerClient = workerClient;
    _bleClient.OnValuesReceived += _bleClient_OnValuesReceived;


protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)

    while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
    
        try
        
            await _workerClient.Run();
        
        catch(Exception ex)
        
            _logger.LogCritical(ex, "Error while running worker client.");
        

        await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(_scanDelay), stoppingToken);
    

工人客户端

public class WorkerClient

    private Scanner _scanner;
    private SemaphoreSlim _lock;

    public WorkerClient()
    
        _lock = new SemaphoreSlim(0, 1);
        _scanner = new Scanner();
        _scanner.OnScanFinished += scanner_ScanFinished;
    

    public async Task Run()
    
        _scanner.Scan();
        await _lock.WaitAsync();
    

    private void scanner_ScanFinished(object sender, string[] macs)
    
        var tasks = new List<Task>();
        foreach(var mac in macs)
           
            var client = new TaskRunner(mac);
            tasks.Add(client.Run());
        
        if(tasks.Count > 0)
        
            try
            
                var task = Task.WhenAll(tasks.ToArray());
                await task;
            
            catch(Exception ex)
            
                _logger.LogError(ex, ex.Message);
            
        
        _lock.Release();
    

任务运行器

public class TaskRunner

    private SemaphoreSlim _lock;
    private Client _client;

    public TaskRunner(string mac)
    
        _lock = new SemaphoreSlim(0, 1);
        _client = new Client(mac);
        _client.OnWorkFinished += client_WorkFinished;
    

    public async Task Run()
    
        _client.DoWork();
        await _lock.WaitAsync();
    

    private void client_WorkFinished(object sender, EventArgs args)
    
        _lock.Release();
    

当我在控制台或 VS 中启动它时，整个构造运行良好。但是当我使用sc 实用程序创建服务并启动它时，它会在运行 1-2 次后挂起。

我不知道自己做错了什么，因为我对 Windows 服务和多线程非常陌生。

【问题讨论】：

只是一些建议。放下代码墙使得很难注意到首屏下方的代码。试着把它分解，这样那些阅读者就可以很容易地看到所涉及的不同领域/类。

附带说明，您可以将while (!stoppingToken.IsCancellationRequested) 行替换为while(true)，以获得一致的取消行为。让Task.Delay 完成取消工作！

【参考方案1】：

SemaphoreSlim 可能不是将事件转换为Task 的适当机制，因为它不能传播异常。 TaskCompletionSource 类是更适合此目的的机制。此外，在订阅事件时，如果我们不想收到任何进一步的通知，最好取消订阅。取消订阅是使用-= 操作符实现的。

下面是 Scanner 和 Client 类的两个扩展方法，它们允许订阅它们的特定事件以获得单个通知，并将此通知作为 Task 传播。

public static class ScannerExtensions

    public static Task<string[]> ScanAsync(this Scanner source)
    
        var tcs = new TaskCompletionSource<string[]>();
        Action<object, string[]> evenHandler = null;
        evenHandler = (s, macs) =>
        
            source.OnScanFinished -= evenHandler;
            tcs.TrySetResult(macs);
        ;
        source.OnScanFinished += evenHandler;
        try
        
            source.Scan();
        
        catch (Exception ex)
        
            source.OnScanFinished -= evenHandler;
            tcs.SetException(ex);
        
        return tcs.Task;
    


public static class ClientExtensions

    public static Task DoWorkAsync(this Client source)
    
        var tcs = new TaskCompletionSource<object>();
        EventHandler evenHandler = null;
        evenHandler = (s, e) =>
        
            source.OnWorkFinished -= evenHandler;
            tcs.TrySetResult(null);
        ;
        source.OnWorkFinished += evenHandler;
        try
        
            source.DoWork();
        
        catch (Exception ex)
        
            source.OnWorkFinished -= evenHandler;
            tcs.SetException(ex);
        
        return tcs.Task;
    

您可以使用扩展方法 Scanner.ScanAsync 和 Client.DoWorkAsync 重构您的服务的 ExecuteAsync 方法，如下所示：

private Scanner _scanner = new Scanner();

protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken token)

    while (true)
    
        Task delayTask = Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(_scanDelay), token);
        try
        
            string[] macs = await _scanner.ScanAsync();
            Task[] doWorktasks = macs.Select(mac =>
            
                var client = new Client(mac);
                return client.DoWorkAsync();
            ).ToArray();
            await Task.WhenAll(doWorktasks);
        
        catch (Exception ex)
        
            _logger.LogError(ex, ex.Message);
        
        await delayTask;
    

不确定这是否能解决您的问题，但我认为这是朝着正确方向的转变。

如果问题仍然存在，您可以尝试一次创建并等待一个 client.DoWorkAsync 任务（而不是同时启动所有任务），看看是否有什么不同。

【讨论】：

我通过简化扩展方法 API 更新了答案。不需要回调。