如何在C#中正确终止工作线程

Question

问题陈述

我有一个工作线程，主要是扫描一个文件夹，进入其中的文件，然后休眠一段时间。扫描操作可能需要2-3秒钟，但不会更长。我正在寻找一种优雅地停止这个线程的方法。

澄清：我想在线程处于休眠状态时停止它，而不是在线程扫描时停止它。然而，问题在于我不知道线程的当前状态。如果它正在休眠，我希望它立即退出。如果它正在扫描，则希望在它尝试阻塞的那一刻退出。

解决方案尝试

起初我使用了Sleep和Interrupt。然后我发现Interrupt并不能真正中断Sleep - 它只在线程试图进入休眠时起作用。

所以我切换到了Monitor Wait&Pulse。然后我发现Pulse只在我实际处于Wait状态时起作用。所以现在我有一个线程，看起来像这样:

while (m_shouldRun)
{
    try
    {
        DoSomethingThatTakesSeveralSeconds();
        lock (this)
        {
            Monitor.Wait(this, 5000);
        }
    }
    catch (ThreadInterruptedException)
    {
        m_shouldRun = false;
    }
}

现在我需要编写停止函数。因此，我从以下内容开始：

public void Stop()
{
    m_shouldRun = false;
    lock (this)
    {
        Monitor.Pulse(this);
    }
    thread.Join();
}

但这个方法不起作用，因为我可能在线程工作时（而它没有等待）进行脉冲。所以我添加了中断：

public void Stop()
{
    m_shouldRun = false;
    thread.Interrupt();
    lock (this)
    {
        Monitor.Pulse(this);
    }
    thread.Join();
}

另一个选择是使用：

public void Stop()
{
    m_shouldRun = false;
    while (!thread.Join(1000))
    {
        lock (this)
        {
            Monitor.Pulse(this);
        }
    }
}

问题

哪种方法是首选的？是否有第三种更可取的方法？

- Eldad Mor

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“起初我使用了Sleep和Interrupt。然后我发现Interrupt并不真正打断Sleep - 它只在线程试图进入睡眠时才起作用。” 这很奇怪。这是已知的bug吗？如果不是，你可以尝试使用一个玩具示例来重现它吗？ - Heinzi

Answer 1

优雅地停止线程的方法是让它自己完成。因此，在工作方法中，您可以有一个布尔变量来检查是否要中断。默认情况下，它将被设置为false，当您从主线程将其设置为true时，它将通过从处理循环中退出来简单地停止扫描操作。

- Darin Dimitrov

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+1 表示允许线程自行完成，其他方式都会很混乱。不要忘记在布尔标志上标记 volatile 关键字。 - spender

谢谢。您会注意到我有这样一个标志。当线程正在工作时，我不会中断它，但是当它在睡眠时，我想要中断它。如果它要睡10分钟，我不希望它继续睡觉。 - Eldad Mor

你会如何建议我从线程池中取得一个实例并每隔10分钟运行一次扫描：使用ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject方法，并将executeOnlyOnce参数设置为false。当你决定停止时，只需使用RegisteredWaitHandle.Unregister取消注册等待句柄即可。 - Darin Dimitrov

有趣。让我们看看我是否理解正确。从我的主线程中，我调用RegisterWaitForSingleObject，设置10分钟的超时时间，并将“DoSomething”函数作为回调函数。我从未发出过等待对象的信号，因此触发器只会在10分钟后发生。一旦回调完成 - 等待将重新开始。这不仅是将“线程”委托给.NET吗？我的意思是 - 等待线程无论如何都会存在，对吧？ - Eldad Mor

@Regent，那不是一个忙等待吗（即使它大部分时间都在睡眠）？如果我想让线程“立即”退出，我需要在该方法下将间隔分成10毫秒的部分。 - Eldad Mor

Answer 2

另一种选择是使用事件：

private ManualResetEvent _event = new ManualResetEvent(false);


public void Run() 
{
 while (true)
 {
    DoSomethingThatTakesSeveralSeconds();
    if (_event.WaitOne(timeout))
      break;
 }
}

public void Stop() 
{
   _event.Set();
   thread.Join();
}

- liggett78

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是的，这也可以工作。问题是最好的方法是什么。您的选项看起来比重复脉冲或中断+脉冲更好。 - Eldad Mor

个人而言，我不会使用Pulse/Interrupts。由于可能存在APC（我认为线程可能未注意到），Pulse可能存在问题。中断的声誉不佳：http://www.bluebytesoftware.com/blog/2007/08/23/ThreadInterruptsAreAlmostAsEvilAsThreadAborts.aspx - liggett78

如果只有一个线程执行任务，请使用事件（event）。否则，可以使用一个易变标志（volatile flag）和超时来唤醒和检查标志是否被设置（避免创建大量内核对象事件）。 - liggett78

Answer 3

我建议保持简单：

while (m_shouldRun)
{
    DoSomethingThatTakesSeveralSeconds();
    for (int i = 0; i < 5; i++)  // example: 5 seconds sleep
    {
        if (!m_shouldRun)
            break;
        Thread.Sleep(1000);
    }
}

public void Stop()
{
    m_shouldRun = false;
    // maybe thread.Join();
}

这样做有以下优点：

• 它看起来像繁忙等待，但实际上不是。在等待阶段进行了 $NUMBER_OF_SECONDS 次检查，这与真正的繁忙等待进行的数千次检查不可比较。
• 它很简单，大大降低了多线程代码出错的风险。你的 Stop 方法只需要将 m_shouldRun 设置为 false，然后（如果必要）调用 Thread.Join（如果需要在离开 Stop 之前完成线程）。不需要同步原语（除了将 m_shouldRun 标记为 volatile）。

- Heinzi

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DoSomething函数不会被强制中断。Thread.Interrupt只有在线程尝试阻塞时才会“发生”。请参阅MS文档（此处：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.threading.thread.interrupt.aspx）-“如果此线程当前未在等待、睡眠或加入状态下阻塞，则在下次开始阻塞时将中断它。” - Eldad Mor

@Eldad：好观点，我把它和Thread.Abort混淆了。我改变了我的答案。 - Heinzi

Answer 4

我想到了分别安排任务：

using System;
using System.Threading;

namespace ProjectEuler
{
    class Program
    {
        //const double cycleIntervalMilliseconds = 10 * 60 * 1000;
        const double cycleIntervalMilliseconds = 5 * 1000;
        static readonly System.Timers.Timer scanTimer =
            new System.Timers.Timer(cycleIntervalMilliseconds);
        static bool scanningEnabled = true;
        static readonly ManualResetEvent scanFinished =
            new ManualResetEvent(true);

        static void Main(string[] args)
        {
            scanTimer.Elapsed +=
                new System.Timers.ElapsedEventHandler(scanTimer_Elapsed);
            scanTimer.Enabled = true;

            Console.ReadLine();
            scanningEnabled = false;
            scanFinished.WaitOne();
        }

        static void  scanTimer_Elapsed(object sender,
            System.Timers.ElapsedEventArgs e)
        {
            scanFinished.Reset();
            scanTimer.Enabled = false;

            if (scanningEnabled)
            {
                try
                {
                    Console.WriteLine("Processing");
                    Thread.Sleep(5000);
                    Console.WriteLine("Finished");
                }
                finally
                {
                    scanTimer.Enabled = scanningEnabled;
                    scanFinished.Set();
                }
            }
        }
    }
}

- Regent