c#有更好的等待模式吗?

本文关键字:模式 等待 更好 | 更新日期: 2023-09-27 18:04:50

我发现自己写过几次这样的代码。

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
   if (Thing.WaitingFor())
   {
      break;
   }
   Thread.Sleep(sleep_time);
}
if(!Thing.WaitingFor())
{
   throw new ItDidntHappenException();
}

它只是看起来像糟糕的代码,有没有更好的方法来做这件事/这是糟糕设计的症状?

c#有更好的等待模式吗?

实现此模式的更好方法是让您的Thing对象公开一个事件,消费者可以等待该事件。例如:ManualResetEventAutoResetEvent。这极大地简化了您的消费者代码,如下所示

if (!Thing.ManualResetEvent.WaitOne(sleep_time)) {
  throw new ItDidntHappen();
}
// It happened

Thing一侧的代码实际上也并不复杂。

public sealed class Thing {
  public readonly ManualResetEvent ManualResetEvent = new ManualResetEvent(false);
  private void TheAction() {
    ...
    // Done.  Signal the listeners
    ManualResetEvent.Set();
  }
}

使用事件

让你正在等待的事情在完成(或未能在指定时间内完成)时引发事件,然后在主应用程序中处理该事件。

这样你就不会有任何Sleep循环了

如果程序在等待期间(例如连接到DB时)没有其他事情要做,那么循环并不是一种糟糕的等待方式。然而,我看到你的一些问题。

    //It's not apparent why you wait exactly 10 times for this thing to happen
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        //A method, to me, indicates significant code behind the scenes.
        //Could this be a property instead, or maybe a shared reference?
        if (Thing.WaitingFor()) 
        {
            break;
        }
        //Sleeping wastes time; the operation could finish halfway through your sleep. 
        //Unless you need the program to pause for exactly a certain time, consider
        //Thread.Yield().
        //Also, adjusting the timeout requires considering how many times you'll loop.
        Thread.Sleep(sleep_time);
    }
    if(!Thing.WaitingFor())
    {
        throw new ItDidntHappenException();
    }

简而言之,上面的代码看起来更像是一个"重试循环",它被简化成更像一个超时。下面是我如何构建一个超时循环:

var complete = false;
var startTime = DateTime.Now;
var timeout = new TimeSpan(0,0,30); //a thirty-second timeout.
//We'll loop as many times as we have to; how we exit this loop is dependent only
//on whether it finished within 30 seconds or not.
while(!complete && DateTime.Now < startTime.Add(timeout))
{
   //A property indicating status; properties should be simpler in function than methods.
   //this one could even be a field.
   if(Thing.WereWaitingOnIsComplete)
   {
      complete = true;
      break;
   }
   //Signals the OS to suspend this thread and run any others that require CPU time.
   //the OS controls when we return, which will likely be far sooner than your Sleep().
   Thread.Yield();
}
//Reduce dependence on Thing using our local.
if(!complete) throw new TimeoutException();

如果可能的话,将异步处理封装在Task<T>中。这提供了最好的世界:

  • 您可以使用任务延续以类似事件的方式响应完成。
  • 你可以使用完成的可等待句柄等待,因为Task<T>实现了IAsyncResult
  • 任务很容易组合使用Async CTP;他们和Rx也玩得很好。
  • 任务有一个非常干净的内置异常处理系统(特别是,它们正确地保留堆栈跟踪)。

如果您需要使用超时,那么Rx或异步CTP可以提供。

我会看一下WaitHandle类。特别是等待对象设置的ManualResetEvent类。您还可以为它指定超时值,并检查之后是否设置了超时值。

// Member variable
ManualResetEvent manual = new ManualResetEvent(false); // Not set
// Where you want to wait.
manual.WaitOne(); // Wait for manual.Set() to be called to continue here
if(!manual.WaitOne(0)) // Check if set
{
   throw new ItDidntHappenException();
}

Thread.Sleep的调用始终是一个应该避免的活动等待。
另一种选择是使用计时器。为方便使用,您可以将其封装到一个类中。

我通常不鼓励抛出异常。

// Inside a method...
checks=0;
while(!Thing.WaitingFor() && ++checks<10) {
    Thread.Sleep(sleep_time);
}
return checks<10; //False = We didn't find it, true = we did

我认为你应该使用AutoResetEvents。当你在等待另一个线程完成它的任务时,它们工作得很好

的例子:

AutoResetEvent hasItem;
AutoResetEvent doneWithItem;
int jobitem;
public void ThreadOne()
{
 int i;
 while(true)
  {
  //SomeLongJob
  i++;
  jobitem = i;
  hasItem.Set();
  doneWithItem.WaitOne();
  }
}
public void ThreadTwo()
{
 while(true)
 {
  hasItem.WaitOne();
  ProcessItem(jobitem);
  doneWithItem.Set();
 }
}

System.Threading.Tasks:

Task t = Task.Factory.StartNew(
    () =>
    {
        Thread.Sleep(1000);
    });
if (t.Wait(500))
{
    Console.WriteLine("Success.");
}
else
{
    Console.WriteLine("Timeout.");
}

但是如果你因为某些原因不能使用任务(比如。net 2.0的要求),那么你可以使用JaredPar的回答中提到的ManualResetEvent,或者使用像这样的东西:

public class RunHelper
{
    private readonly object _gate = new object();
    private bool _finished;
    public RunHelper(Action action)
    {
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(
            s =>
            {
                action();
                lock (_gate)
                {
                    _finished = true;
                    Monitor.Pulse(_gate);
                }
            });
    }
    public bool Wait(int milliseconds)
    {
        lock (_gate)
        {
            if (_finished)
            {
                return true;
            }
            return Monitor.Wait(_gate, milliseconds);
        }
    }
}

使用Wait/Pulse方法,您不需要显式地创建事件,因此您不需要关心如何处理它们。

使用例子:

var rh = new RunHelper(
    () =>
    {
        Thread.Sleep(1000);
    });
if (rh.Wait(500))
{
    Console.WriteLine("Success.");
}
else
{
    Console.WriteLine("Timeout.");
}