后台消费者线程生命周期管理最佳实践

Question

我有一个 C# 类库，它启动一个后台消费者线程（延迟），该线程监听生产者/消费者队列中要完成的任务。该类库可以在任何类型的 .NET 应用程序中使用，并且当前在 ASP.NET MVC 网站下使用。消费者线程大部分时间都处于阻塞状态，直到请求进入队列。对于任何给定的应用程序域，应该只有一个消费者线程。

我希望能够在应用程序退出时正常关闭使用者线程，无论应用程序是什么类型，例如 Windows 窗体、控制台或 WPF 应用程序。应用程序代码本身应该不知道该线程正在徘徊等待终止这一事实。

如何从类库的角度解决这个线程生命周期问题？是否有一些全局应用程序关闭事件我可以绑定以优雅地拆除线程？

现在，由于它位于 ASP.NET MVC 应用程序域中，因此这实际上并不重要，因为无论如何它们都不会被优雅地拆除。但现在我开始在旨在终止的计划控制台应用程序任务中使用它，我想一​​劳永逸地解决这个问题。控制台应用程序不会终止，因为使用者线程仍然处于活动状态并被阻止等待请求。我在类上公开了一个公共静态 Thread 属性，以便在控制台应用程序退出时发出 Abort() 调用，但坦率地说，这是令人厌恶的。

任何指示将不胜感激！同样，我不想编写 Windows 窗体或 WPF 或控制台应用程序特定的代码来解决问题。类库的每个使用者都可以使用的通用解决方案将是最好的。

Answer 1

将线程的 IsBackground 属性设置为 true。那么它不会阻止进程结束。

http://msdn.microsoft.com/en- us/library/system.threading.thread.isbackground.aspx

或者，不使用 Abort，而是使用 Interrupt。少了很多恶心。

Answer 2

这有点棘手。您想要避免中止是正确的，因为这可能会在重要操作（写入文件等）中间终止线程。设置 IsBackground 属性将具有相同的效果。

您需要做的就是使您的阻塞队列可取消。遗憾的是您还没有使用 .NET 4.0，否则您本可以使用 BlockingCollection 类。不过不用担心。您只需修改自定义队列，以便它定期轮询停止信号。这是一个快速而肮脏的实现，我刚刚使用阻塞队列的规范实现作为起点来创建。

public class CancellableBlockingCollection<T>
{
    private Queue<T> m_Queue = new Queue<T>();

    public T Take(WaitHandle cancel)
    {
        lock (m_Queue)
        {
            while (m_Queue.Count <= 0)
            {
                if (!Monitor.Wait(m_Queue, 1000))
                {
                    if (cancel.WaitOne(0))
                    {
                        throw new ThreadInterruptedException();
                    }
                }
            }
            return m_Queue.Dequeue();
        }
    }

    public void Add(T data)
    {
        lock (m_Queue)
        {
            m_Queue.Enqueue(data);
            Monitor.Pulse(m_Queue);
        }
    }
}

请注意 Take 方法如何接受可测试取消信号的 WaitHandle。这可能与代码其他部分中使用的等待句柄相同。这里的想法是，等待句柄在 Take 内以一定的时间间隔进行轮询，如果收到信号，则整个方法将抛出异常。假设在 Take 内部抛出是可以的，因为它处于安全点，因为消费者不可能处于重要操作的中间。此时，您可以允许线程在出现异常时解散。您的消费者线程可能如下所示。

ManualResetEvent m_Cancel = new ManualResetEvent(false);
CancellableBlockingCollection<object> m_Queue = new CancellableBlockingCollection<object>();

private void ConsumerThread()
{
  while (true)
  {
    object item = m_Queue.Take(m_Cancel); // This will throw if the event is signalled.
  }
}

您还可以通过多种其他方式取消 Take 方法。我选择使用 WaitHandle，但可以使用简单的 bool 标志轻松完成。

更新：

正如史蒂文在评论中指出的那样，Thread.Interrupt本质上已经做到了这一点。它将导致线程在阻塞调用上抛出异常...与我在本例中所追求的差不多，但代码更多。 Thread.Interrupt 的一个警告是，它仅在 .NET BCL 中的预设阻塞调用期间起作用（例如 WaitOne 等）。因此，如果您使用像本答案中那样的更加手动的方法，您将无法取消正在进行的长时间运行的计算。它绝对是放在后口袋里的好工具，并且可能在您的特定场景中有用。

Answer 3

如果您使用 .net 4.0 CancelationToken可用于向线程发出信号，表明该线程正常关闭了。它非常有用，因为大多数 Wait 命令允许您向其传递一个令牌，并且如果线程在取消时处于等待状态，它将自动退出等待。