BackgroundWorker.CancellationPending 如何是线程安全的？

Question

取消BackgroundWorker操作的方法是调用BackgroundWorker.CancelAsync()：

// RUNNING IN UI THREAD
private void cancelButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
    backgroundWorker.CancelAsync();
}

在BackgroundWorker.DoWork事件处理程序中，我们检查BackgroundWorker.CancellationPending：

// RUNNING IN WORKER THREAD
void backgroundWorker_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
    while (!backgroundWorker.CancellationPending) {
        DoSomething();
    }
}

以上想法就结束了网络，包括 MSDN 页面后台工作人员。

现在，我的问题是：这到底是如何保证线程安全的？

我查看了 ILSpy 中的BackgroundWorker 类 - CancelAsync() 只是将cancelationPending 设置为true，而不使用内存屏障，而CancellationPending 只是返回cancelationPending，而不使用内存屏障。

根据此 Jon Skeet 页面，以上内容不是< /em> 线程安全。但是BackgroundWorker.CancellationPending的文档说， “此属性供工作线程使用，该线程应定期检查 CancellationPending 并在其设置为 true 时中止后台操作。”

这是怎么回事？它是线程安全的还是非线程安全的？

Answer 1

这是因为BackgroundWorker继承自Component，而Component又继承自MarshalByRefObject。 MBRO 对象可能驻留在另一台机器上或另一个进程或应用程序域中。其工作原理是让对象由代理模拟，该代理具有所有完全相同的属性和方法，但其实现通过网络封送调用。

这样做的一个副作用是抖动无法内联方法和属性，这会破坏代理。这也阻止了将字段值存储在 CPU 寄存器中的任何优化。就像 volatility 一样。

Answer 2

它是线程安全的。
该代码

  while (!backgroundWorker.CancellationPending) 

正在读取属性，并且编译器知道它无法缓存结果。

由于在正常框架中，每个 Write 都与 VolatileWrite 相同，因此 CancelAsync() 方法可以只设置一个字段。

Answer 3

问题可以用两种方式解释：

1）BackgroundWorker.CancellationPending实现正确吗？

这是不正确的，因为它可能会导致取消请求被忽视。该实现使用从支持字段进行的普通读取。如果此支持字段被其他线程更新，则更新可能对读取代码不可见。这就是实现的样子：

// non volatile variable:
private Boolean cancellationPending;

public Boolean CancellationPending {
    get {
        // ordinary read:
        return cancellationPending;
    }
}

正确的实现将尝试读取最新的值。这可以通过使用内存屏障或锁将支持字段声明为“易失性”来实现。可能还有其他选项，其中一些比其他选项更好，但这取决于拥有“BackgroundWorker”类的团队。

2) 使用BackgroundWorker.CancellationPending 的代码是否正确？

while (!backgroundWorker.CancellationPending) {
    DoSomething();
}

这段代码是正确的。循环将一直旋转，直到 CancellationPending 返回“true”。请记住，C# 属性只是 CLR 方法的语法糖。在 IL 级别，这只是另一种类似于“get_CancellationPending”的方法。方法返回值不会通过调用代码进行缓存（可能是因为判断方法是否有副作用太难）。

Answer 4

一个很好的观点，也是一个非常合理的怀疑。听起来好像不是线程安全的。我认为 MSDN 也有同样的疑问，这就是为什么它出现在 下BackgroundWorker.CancelAsync 方法。

注意

请注意，DoWork 事件处理程序中的代码可能会完成其
正在发出取消请求，并且您的轮询循环
可能会错过将 CancellationPending 设置为 true。在这种情况下，
取消了 System.ComponentModel.RunWorkerCompletedEventArgs 的标志
您的 RunWorkerCompleted 事件处理程序不会设置为 true，即使
尽管提出了取消请求。这种情况称为
竞争条件是多线程编程中常见的问题。
有关多线程设计问题的更多信息，请参阅托管
线程最佳实践。

我不确定 BackgroundWorker 类的实现。查看它如何使用 BackgroundWorker.WorkerSupportsCancellation在这种情况下，内部属性很重要。