.NET 取消异步 I/O 操作

Question

在这个特定的情况下，我正在编写一个TCP/IP服务器，并使用TcpListener.BeginAcceptTcpClient()来接受传入的连接。服务器逻辑实现在一个实现IDisposable接口的单个类中：当调用Dispose()时，我想取消BeginAcceptTcpClient()操作。

现在更一般地说：在使用.NET的异步I/O模型（Begin*和End*）时，如何取消操作？

我的想法是这样的：

private volatile bool canceledFlag = false;

this.listener.BeginAcceptTcpClient(asyncResult =>
{
    if(this.canceledFlag) return;

    // ...
}, null);

Dispose()会将标志设置为true，并调用this.listener.Stop()。 但是我记得阅读过，对于每个Begin*调用都必须有一个匹配的End*调用，否则会发生不好的事情。

那么我该怎么做呢？请注意，我正在寻找适用于Begin*和End*方法取消的通用解决方案 - 我只是提供了具体使用场景以帮助您理解我的问题。

- ShdNx

Answer 1

一般解决方案是调用您调用了BeginXxxx()方法的任何对象的Close()或Dispose()。这将导致回调运行，当您调用EndXxxx()时，您将收到ObjectDisposedException。您应该捕获并将其视为“使用结束”信号，立即清理并退出回调。虽然不被赞成，但使用异常进行流程控制是不可避免的。

对于TcpListener，请使用Server.Dispose()，比调用Stop()更有效率。

- Hans Passant

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啊哈！非常感谢！您能否详细解释一下Dispose()和Close()之间的区别？ - ShdNx

没有区别，Close()总是调用Dispose()。在.NET框架设计会议上，这引起了一些痛苦和折磨。 - Hans Passant

@好吧，这可能不是非常相关，但以 Stream 类为例。它是许多派生类的基类。其 Close() 方法调用 Dispose()。 - Hans Passant

@Hans：感谢你的回答！我的问题是，你写的使用 Server.Dispose() 比 Stop() 更有效率。为什么？这两者之间有什么区别？ - ShdNx

Stop() 方法也会释放套接字，但会创建一个新的。 - Hans Passant

Answer 2

当异步进程完成时，将调用AsyncCallback。它允许异步线程重新加入原始线程，并且任何异常都可以冒泡上来（而不是在后台丢失）。它还允许您捕获任何返回值。

通常，您会按照以下方式使用Begin / End模式：

  Action action = () = > DoSomething();
  action.BeginInvoke(action.EndInvoke, null);

或者

 Action action = () = > DoSomething();
 action.BeginInvoke(OnComplete, null);

 private void OnComplete(IAsyncResult ar)
 {
     AsyncResult result = (AsyncResult)ar;
     var caller = (Action)result.AsyncDelegate;
     caller.EndInvoke();

     // do something else when completed
 }

在异步过程完成之前提供取消方式是由具体实现来决定的。通常情况下，这可以通过实现CancelAsync方法来实现，在内部提前停止任务。对于TcpListener，您只需调用listener.Server.Dispose();即可。

 TcpListener listener = new TcpListener(port);
 IAsyncResult = listener.BeginAcceptTcpClient(listener.EndAcceptTcpClient, null);

 // on dispose
 listener.Server.Dispose();

- TheCodeKing

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+1 for 具体实现需要提供在异步过程完成之前取消异步操作的方法。 在我看来，这是取消异步操作的唯一干净的方式。 - Korexio

Answer 3

我推荐的替代方案是不使用async-Begin-End模式，而是使用Tasks。

您可以使用TaskFactory.FromAsync中的一个重载从Begin/End方法创建任务并使用它。您可以使用.ContinueWith中的一个重载来指定自己的CancellationToken以停止它。在我看来，尽可能使用Tasks是推荐的，因为下一个版本的C#将基于Task构建其async/await支持。

这里有一篇很好的文章，解释了常见的模式和Tasks。

备注：

在我的原始答案中，我说您可以使用.Dispose来终止任务，但这可能会导致严重问题，因为您只能在已完成状态下处理任务。

- Random Dev

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有趣，我没有想过那个。你肯定有道理。谢谢！ - ShdNx

请注意我的备注 - 如果任务没有完成，对任务进行Dispose可能会有问题。 - Random Dev

据我所知，这并不能解决原始问题；FromAsync创建了Task1，ContinueWith创建了Task2，Task2在Task1完成后执行。取消Task2并不会取消Task1，我错了吗？ - Korexio