.NET：同步长时间运行任务的机制

Posted 2023-04-12

【中文标题】.NET：同步长时间运行任务的机制

【英文标题】：.NET: Mechanism for sync-ing long-running tasks

【发布时间】：2011-01-19 02:23:37

【问题描述】：

问题描述：您编写了一个库，其中包含一些可能需要很长时间才能完成的算法/任务，原因有很多：计算、文件系统、网络通信等。您希望能够到：

发送有关任务的一些进度信息（进度、活动记录等） 如果设置了某些外部信号或属性，则有办法在完成之前中止任务。

我为此实现了一个框架，但这要求所有此类任务都必须引用包含此框架的程序集。

我的问题：.NET 框架（3.5 或更低版本）中是否已经有内置机制来解决上述问题？

我知道我可以使用事件，但这意味着长时间运行的任务必须公开此类事件，我认为这是一种开销。理想情况下，我希望有一个框架可以隐藏多线程问题并且对依赖注入友好，但不依赖于额外的自定义程序集并且不会污染原始接口。

我希望我对问题的描述足够好。如果没有，我可以从我自己的框架中发布一些接口示例。

更新：好的，我认为我的问题描述需要澄清一下 :)。当我说“长时间运行”时，我并不是指工作流意义上的“长时间”。我正在开发一个 WinForms 映射应用程序，它可以做各种各样的事情，比如生成 relief contours。为此，它首先必须从 FTP 服务器下载高程数据文件，解压缩它们，然后执行一些计算。我很早以前就为此编写了代码，但为了使其对 GUI 更友好，我必须重新安装各种检查 - 例如，检测用户已单击 Abort 按钮并停止进程。

所以基本上我关心的是：如何编写可以在以后（如果有的话）在 GUI 环境中使用的代码，您不能简单地在主 GUI 线程中运行所有内容并冻结整个应用程序。 挑战在于找到一种方法，使您的代码适用于 GUI 目的，而无需将其绑定到特定的 GUI 平台。

【问题讨论】：

第一个想法_您可以考虑使用 System.Diagnostics.PerformanceCounter 进行数字活动记录。然后任何知道其名称的应用程序都可以读取数据。要发出中止信号，您可以使用带有命名句柄的 EventWaitHandle。这两种方法都不需要 dll 链接，但它们需要共享的“字符串”命名。或者像@mark 建议的那样走 WWF 路线。

我想避免“干净和无辜”的库代码与等待句柄、线程和 WMI 等棘手的代码混在一起；）我正在寻找这些模式的抽象（最好通过 C#接口，使其更具可测试性）。

【参考方案1】：

这听起来很像Windows Workflow Foundation。

【讨论】：

WWF 对于我所描述的问题来说有点矫枉过正（我已经更新了描述）。

【参考方案2】：

看看传奇模式。它没有内置在框架中，但可以实现。或者 NServiceBus 和 MassTransit 都有这个实现。 Arnon RGO 在他的书中有一个草稿（它会完成吗）描述它here。

根据我使用 NServiceBus 的经验，它比 WF 简单得多，而且功能也更强大（尽管我没有看过 WF 4，据所有描述，它几乎是对 WF 的完全重做，因为 Microsoft 已经认识到这个）。

即使您不想要 NServiceBus 或 MassTransit 之类的框架，该模式本身也值得一看，因为它非常适合您所描述的问题空间。

【参考方案3】：

这取决于您的系统有多复杂。对于相对简单的问题，您可以很好地使用 .NET 2.0 中的 BackgroundWorker class。支持使用OnProgressChanged事件上报操作进度，也支持使用CancelAsync方法取消后台任务。

类是由事件控制的，但由于这已经是类的一部分，我认为这对你来说没有任何开销：

var bw = new BackgroundWorker();
bw.DoWork += new DoWorkEventHandler(DoWork);
bw.RunWorkerCompleted += new RunWorkerCompletedEventHandler(RunWorkerCompleted);
bw.ProgressChanged += new ProgressChangedEventHandler(ProgressChanged);

执行DoWork方法来运行后台任务（它可以通过调用bw.ReportProgress报告进度并使用bw.CancellationPending检查挂起的取消）。

RunWorkerCompleted 方法在操作完成时在 GUI 线程上执行（这为您提供了一种很好的同步方式而无需担心并发）

每当您的DoWork 方法报告一些进度更改时，都会触发ProgressChanged 事件。

对于更简单的问题，我相信您可以将您的任务表示为后台工作人员。

【讨论】：

@Tomas，我已经将 BackgroundWorker 用于这些目的，但在基础设施级别是间接的。问题在于，将您的任务直接表示为 BackgroundWorker 类意味着它将始终以异步模式运行，但不一定是这种情况。

是的 - 我期待 BackgroundWorker 在你的情况下不会足够强大。希望它可以帮助那些希望在未来更简单的环境中解决此类问题的人。

【参考方案4】：

当某事完成或需要更新进度时，我更喜欢使用回调方法向 UI 线程发出信号。您可以传递复杂的对象，并且回调可以返回一个值，以防它需要向工作线程发出信号。并且您可以定义多个回调，具体取决于您需要您的工作人员有多健谈。