c# - 如何在 C# 中为计时器实现任务异步？

Question

我希望给定的操作执行一定的时间。当该时间到期时，发送另一个执行命令。

StartDoingStuff();
System.Threading.Thread.Sleep(200);
StopDoingStuff();

我如何在 C# 中使用 Async/Task/Await 来编写它，而不是在其中使用阻塞应用程序其余部分的 sleep 语句？

Answer 1

Joe Hoag 于 2011 年在 Parallel Team 的博客中回答了这个问题:Crafting a Task.TimeoutAfter Method .

该解决方案使用 TaskCompletionSource 并包括多项优化(12% 仅通过避免捕获)、处理清理并涵盖边缘情况，例如在目标任务已经完成时调用 TimeoutAfter、传递无效超时等。

Task.TimeoutAfter 的美妙之处在于它很容易与其他延续组合在一起，因为它只做一件事:通知您超时已过期。它不会尝试取消您的任务。当抛出 TimeoutException 时，您可以决定要做什么。

还介绍了 Stephen Toub 使用 async/await 的快速实现，但也没有涵盖边缘情况。

优化后的实现是:

public static Task TimeoutAfter(this Task task, int millisecondsTimeout)
{
    // Short-circuit #1: infinite timeout or task already completed
    if (task.IsCompleted || (millisecondsTimeout == Timeout.Infinite))
    {
        // Either the task has already completed or timeout will never occur.
        // No proxy necessary.
        return task;
    }

    // tcs.Task will be returned as a proxy to the caller
    TaskCompletionSource<VoidTypeStruct> tcs = 
        new TaskCompletionSource<VoidTypeStruct>();

    // Short-circuit #2: zero timeout
    if (millisecondsTimeout == 0)
    {
        // We've already timed out.
        tcs.SetException(new TimeoutException());
        return tcs.Task;
    }

    // Set up a timer to complete after the specified timeout period
    Timer timer = new Timer(state => 
    {
        // Recover your state information
        var myTcs = (TaskCompletionSource<VoidTypeStruct>)state;

        // Fault our proxy with a TimeoutException
        myTcs.TrySetException(new TimeoutException()); 
    }, tcs, millisecondsTimeout, Timeout.Infinite);

    // Wire up the logic for what happens when source task completes
    task.ContinueWith((antecedent, state) =>
    {
        // Recover our state data
        var tuple = 
            (Tuple<Timer, TaskCompletionSource<VoidTypeStruct>>)state;

        // Cancel the Timer
        tuple.Item1.Dispose();

        // Marshal results to proxy
        MarshalTaskResults(antecedent, tuple.Item2);
    }, 
    Tuple.Create(timer, tcs),
    CancellationToken.None,
    TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously,
    TaskScheduler.Default);

    return tcs.Task;
}

和 Stephen Toub 的实现，没有检查边缘情况:

public static async Task TimeoutAfter(this Task task, int millisecondsTimeout)
{
    if (task == await Task.WhenAny(task, Task.Delay(millisecondsTimeout))) 
        await task;
    else
        throw new TimeoutException();
}