執行緒的中斷範例實作，以及前景背景小知識

一直沒有執行緒中斷的需求，直到最近有遇到這方面的問題，才開始翻這方面的知識，為了怕自己衰老記憶力不好，因此把它寫成文章記錄下來。下圖是KOF 99'引入SuperCancel的概念，我們後來的CancellationTokenSource工作物件我會以這個名稱來命名，用來紀念這個概念在該年代的創新。

在這裡我想要使用一個Console Main方法來完全演繹這方面的程式工作過程，這中間包含了下列幾項特點：

  1. 執行緒的手動中斷。
  2. 執行緒的自動（幾秒後）自我中斷。
  3. 執行緒的中斷後的事件委派（delegate）。
  4. 執行緒正常運行完成後的取值。
  5. 執行緒中斷運行完成後的取值。
  6. 判斷執行緒是否已經正常運行完成。
  7. 判斷執行緒是否已經被中斷完成。

程式碼如下：

static void Main(string[] args)
{
  Write("請輸入幾毫秒後執行緒自動中斷，本執行緒最多執行10秒（20 * 500）：");
  int iCancelTime = System.Convert.ToInt32(ReadLine());
  Write("--- 請輸入任意鍵中斷執行緒 ----");
  //宣告可讓執行緒中斷之物件
  System.Threading.CancellationTokenSource oSuperCancel = new System.Threading.CancellationTokenSource(iCancelTime);
  //委派一個方法，讓執行緒中斷後回到此處運行
  oSuperCancel.Token.Register(() => { WriteLine("\n「主程序」被「執行緒」告知他自己被中斷了。"); });
  //生出一個TOKEN物件傳入執行緒內，以便執行緒讀取狀態，判斷是否應該進行中斷工作
  System.Threading.CancellationToken oToken = oSuperCancel.Token;
  //宣告一個執行緒起來，並特別留下一個oTask以供給之後判斷是否執行完成用
  var oTask = System.Threading.Tasks.Task.Run<string>(() => {
    WriteLine($"\n編號【{System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}】執行緒已經開始運行。");
    for (int i = 0; i < 20; i++)
    {
      if (oToken.IsCancellationRequested)
      {
        return "「執行緒」自己發現被「主程序」中斷了。";
      }
      Write(".");
      System.Threading.Thread.Sleep(500);
    }
    return "執行緒自己跑完了。";
  }, oToken).ContinueWith(oFinishTask => {
    WriteLine($"\n執行緒結果：{oFinishTask.Result}");
    return;
  });
  //讀取按鈕（主程序到這一行會被中斷卡住，藉以等候執行緒）
  ReadKey();
  //如果執行緒還沒結束，而且執行緒還沒有被中斷過，就進行中斷
  if (!oTask.IsCompleted && !oToken.IsCancellationRequested)
  {
    oSuperCancel.Cancel();
    ReadKey();
  }
}

基本上，所有的註解已經說明了程式碼中大部分的工作，我在這邊略提幾點說明。

  1. 執行緒手動中斷後，delegate在Token.Register()裡面的優先權，會大於執行緒回傳優先權。也就是說程式碼會先印出「主程序被執行緒告知他自己被中斷了」後再印出「執行緒自己發現被主程序中斷了」。
  2. 執行緒的生成，這邊採用的是此方法Task.Run Method (Func, CancellationToken)。
  3. 作為CallBack函式的ContinueWith，在這邊是採用此方法Task.ContinueWith Method (Action)。oFinishTasky在此作為Action的引數，亦即資料型別是System.Threading.Tasks.Task。
  4. 程式碼中用IsCompleted來檢查執行緒是否已經執行結束。
  5. 程式碼中用CancellationTokenSource.Token.IsCancellationRequested來檢查執行緒是否已經被中斷。

執行緒的前景、背景、線程池小知識

前景、背景執行緒

  1. 前景執行緒：不會隨著Process關閉而關閉，一定會執行完工作。（這是.NET的預設值）
  2. 背景執行緒：隨著Process關閉而關閉，不會執行完工作且不會有Exception。
  3. 前景與背景執行緒，可以透過IsBackground屬性來切換。

線程池（ThreadPool）

不使用線程池的做法

使用線程池的做法

ThreadCancel TaskCancel CancellationTokenSource CancellationToken