意外任务取消行为

Question

我创建了一个简单的.NET框架4.7.2WPF应用程序，有两个控件-一个文本框和一个按钮。下面是我的代码：

private async void StartTest_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    Output.Clear();

    var cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();

    // Fire and forget
    Task.Run(async () => {
        try
        {
            await Task.Delay(TimeSpan.FromMinutes(1), cancellationTokenSource.Token);
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(3)).Wait();
            Print("Task delay has been cancelled.");
        }
    });

    await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(1));
    await Task.Run(() =>
    {
        Print("Before cancellation.");
        cancellationTokenSource.Cancel();
        Print("After cancellation.");
    });
}

private void Print(string message)
{
    var threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
    var time = DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss.ffff");
    Dispatcher.Invoke(() =>
    {
        Output.AppendText($"{ time } [{ threadId }] { message }\n");
    });
}

按StartTest按钮后，我在Output文本框中看到以下结果：

12:05:54.1508 [7] Before cancellation.
12:05:57.2431 [7] Task delay has been cancelled.
12:05:57.2440 [7] After cancellation.

我的问题是，为什么在请求令牌取消的线程中执行[7] Task delay has been cancelled.？

我希望看到的是[7] Before cancellation.，然后是[7] After cancellation.，然后是Task delay has been cancelled.。或者至少在另一个线程中执行Task delay has been cancelled.。

注意，如果我从主线程执行cancellationTokenSource.Cancel()，那么输出看起来和预期的一样：

12:06:59.5583 [1] Before cancellation.
12:06:59.5603 [1] After cancellation.
12:07:02.5998 [5] Task delay has been cancelled.

更新

有趣的是当我替换

await Task.Delay(TimeSpan.FromMinutes(1), cancellationTokenSource.Token);

使用

while (true)
{
    await Task.Delay(TimeSpan.FromMilliseconds(100));
    cancellationTokenSource.Token.ThrowIfCancellationRequested();
}

.NET使后台线程处于繁忙状态，并且输出再次如愿以偿：

12:08:15.7259 [5] Before cancellation.
12:08:15.7289 [5] After cancellation.
12:08:18.8418 [7] Task delay has been cancelled..

更新2

我稍微更新了代码示例，希望能更清楚一些。

请注意，这不是一个纯粹的假设问题，而是一个实际的问题，我花了相当长的时间来理解我们的生产代码。但为了简洁起见，我创建了这个极其简化的代码示例，说明了相同的行为。

Answer 1

我的问题是，为什么在请求令牌取消的线程中执行[7] Task delay has been cancelled.？

这是因为标志。我还认为这种行为令人惊讶，并最初将其报告为bug (以“通过设计”结束)。

更具体地说，await捕获一个上下文，如果该上下文与正在完成任务的当前上下文兼容，那么async继续将直接在正在完成该任务的线程上执行。

要通过它：

• 一些线程池线程"7“运行cancellationTokenSource.Cancel()。
• 这将导致CancellationTokenSource进入已取消的状态并运行其回调。
• 其中一个回调是Task.Delay内部的。该回调不是特定于线程的，因此它在线程7上执行。
• 这将导致从Task返回的Task.Delay被取消。await已经从线程池线程中安排了它的继续，并且线程池线程都被认为是兼容的，所以async继续直接在线程7上执行。

提醒您，只有在要运行代码时才使用线程池线程。当您使用await向Task.Run发送异步代码时，它可以在一个线程上运行第一部分(直到await)，然后在另一个线程上运行另一部分(在await之后)。

因此，由于线程池线程是可互换的，线程7在await之后继续执行await方法并不是“错误”；这只是一个问题，因为现在Cancel之后的代码在async延续中被阻塞了。

注意，如果我从主线程执行cancellationTokenSource.Cancel()，那么输出看起来与预期的一样

这是因为UI上下文是，而不是与线程池上下文兼容的。因此，当从Task返回的Task.Delay被取消时，await将看到它位于一个UI上下文中，而不是线程池上下文中，因此它将它的延续排队到线程池，而不是直接执行它。

有趣的是，当我将Task.Delay(TimeSpan.FromMinutes(1), cancellationTokenSource.Token)替换为cancellationTokenSource.Token.ThrowIfCancellationRequested()时，.NET使后台线程处于繁忙状态，并且输出再次如愿以偿

这不是因为线程“忙”。因为再也没有回音了。因此，观察方法是轮询而不是通知。

该代码设置一个定时器(通过Task.Delay)，然后将线程返回到线程池。当计时器关闭时，它从线程池中抓取一个线程，并检查取消令牌源是否被取消；如果没有，则设置另一个定时器并再次将线程返回到线程池。这一段的要点是，Task.Run并不仅仅表示“一个线程”；它在执行代码时只有一个线程(即，不在await中)，并且线程可以在任何await之后更改。

await使用ExecuteSynchronously的一般问题通常不是一个问题，除非您将阻塞和异步代码混合在一起。在这种情况下，最好的解决方案是将阻塞代码更改为异步代码。如果您不能这样做，那么您将需要小心如何继续在async之后阻塞的await方法。这主要是TaskCompletionSource<T>和CancellationTokenSource的问题。TaskCompletionSource<T>有一个很好的RunContinuationsAsynchronously选项，可以重写ExecuteSynchronously标志；不幸的是，CancellationTokenSource没有；您必须使用Task.Run将Cancel调用排队到线程池。

奖金:一个为你的队友做测试。