Swift 两种方式实现 async/await 并发模型中任务超时（timeout）的处理

Posted 2022-12-16 大熊猫侯佩

文章目录

• 1. 概览
• 2. Task 超时处理实现之思路
• 3. 第一种实现
• 4. 第二种实现
• 5. 总结

1. 概览

从 Swift 5.5 开始，Apple 引入了新的 async/await 并发模型，我们可以利用它很方便的开发结构化并发代码。

在使用新的并发模型时，一个常见的需求就是任务超时的处理。

我们希望当耗时任务的执行在到达指定时间后自动取消，以免影响用户体验。

在本篇博文中，我们将用两种方法来实现新并发模型中 Task 执行的超时处理。

废话少叙，Let’s Go！！！😉

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2. Task 超时处理实现之思路

在 Swift 新 async/await 并发模型中，每个 Task 都会并发执行。所以，要想实现任务超时处理我们只需要同时执行两个任务：

1. 第一个是需要完成的任务；
2. 第二个是超时监控任务，用它来监听第一个任务是否已超时，如果是则果断取消它；

有的小伙伴可能觉得实现监控任务有点棘手，其实，这超乎意料的简单！

3. 第一种实现

我们只需保存执行的 Task 对象，然后在超时发生时，在第二个超时监控任务中将其取消即可，代码如下：

struct TimedOutError: Error, Equatable 

func execute<R>(timeout: TimeInterval, task: @escaping () async throws -> R) async throws -> R 
        
    let task = Task 
        try await task()
    
    
    Task 
        try? await Task.sleep(until: .now + .seconds(timeout), clock: .continuous)
        task.cancel()
    
    
    do 
        return try await task.value
    catch
    	// 如果任务被取消，则我们知道任务超时了
        if task.isCancelled 
            throw TimedOutError()
        
        throw error
    

正如之前的实现思路，我们依次创建了两个任务：第一个是需要完成的任务，第二个则是超时监控任务；在第二个任务中，一旦超时到达，则取消第一个任务。

Task 
    do 
        let r = try await execute(timeout: 3.0)
        	// 任务会触发超时，将被取消！
            try await Task.sleep(until: .now + .seconds(3.1), clock: .continuous)
            return 11
        
        
        print("结果是 \\(r)")
    catch
        print("ERR: \\(error.localizedDescription)")
    

不过，这样有两个小问题：

1. 如果第一个任务在超时前完成，超时监控任务在超时后仍会尝试取消它；
2. 当任务执行出现异常时，我们需要判断任务是否被取消，然后再抛出 TimedOutError 错误；

虽然，这并不影响整个 execute() 方法的逻辑，但如果小伙伴们是强迫症患者，我们还有第二种方法可以选择。

4. 第二种实现

第二种方法和前者类似，不过这里我们利用了新并发模型中任务组（TaskGroup）的特点：其中所有子任务都会并发执行，而且我们可以取消所有子任务。

func execute2<R>(timeout: TimeInterval, task: @escaping () async throws -> R) async throws -> R 
    try await withThrowingTaskGroup(of: R.self)  group in
        group.addTask 
            try await task()
        
        
        group.addTask 
            try await Task.sleep(until: .now + .seconds(timeout), clock: .continuous)
            throw TimedOutError()
        
        
        let result = try await group.next()!
        // 一旦我们取消所有子任务，则超时监控任务不会在正常任务未超时还抛出异常
        group.cancelAll()
        return result
    

如上代码所示，用 TaskGroup 来实现任务超时逻辑更加清晰，而且避免了第一种方法中的两个问题。

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更多 Task 任务超时的讨论请参考下面的链接：

Running an async task with a timeout

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5. 总结

在本篇博文中，我们用两种方法实现了 Swift 新 async/await 并发模型中任务超时的处理，任君选择。

感谢观赏，再会！😎