c# - 创建、不等待和确保任务完成的正确方法

Question

前言:我对 C# 中任务的底层实现不太了解，只了解它们的用法。为我在下面屠宰的任何东西道歉:

对于“我怎样才能开始一项任务但不等待它？”这个问题，我找不到一个好的答案。在 C# 中。更具体地说，即使任务的上下文已完成/销毁，我如何保证任务完成？

_ = someFunctionAsync(); 对于启动和忘记任务来说是令人满意的，但是如果父级是 transient 的呢？如果任务无法在父任务之前完成怎么办？这在 Controller 方法中经常发生，以 _ = someFunctionAsync(); 方式编写的任务可能会被取消。

示例代码:

        [HttpGet]
        public IActionResult Get()
        {
            _ = DoSomethingAsync();
            return StatusCode(204);
        }

为了解决这种取消，我创建了一个(相当愚蠢，imo)静态类来保留任务，以便他们有时间完成，但它不起作用，因为当父 Controller 被取消时任务被取消销毁:

    public static class IncompleteTaskManager
    {
        private static ConcurrentBag<Task> _incompleteTasks = new();

        private static event EventHandler<Task>? _onTaskCompleted;

        public static void AddTask(Task t)
        {
            _onTaskCompleted += (sender, task) =>
            {
                _incompleteTasks = new ConcurrentBag<Task>(_incompleteTasks.Where(task => task != t));
            };

            _incompleteTasks.Add(CreateTaskWithRemovalEvent(t));
        }
        
        private static async Task CreateTaskWithRemovalEvent(Task t)
        {
            await t;
            _onTaskCompleted?.Invoke(null, t);
        }
    }

另外，这看起来很复杂，感觉像是一个简单问题的糟糕解决方案。那么，我该怎么处理呢？什么是开始一项任务，忘记它，但保证它运行完成的正确方法？

编辑 1，以防有人建议:我读过帖子建议 _ = Task.Run(async () => await someFunctionAsync()); 可能满足我的需求，但这也不是这样。虽然另一个线程运行该方法，但它的上下文也丢失了，并且该任务被取消，从而取消了子任务。

编辑 2:我意识到 Controller 示例不一定是最好的，因为我可以简单地编写不同的代码以立即响应，然后在处理 Controller 之前等待方法完成:

        [HttpGet]
        public async Task Get()
        {
            base.Response.StatusCode = 204;
            await base.Response.CompleteAsync(); //Returns 204 to caller here.
            await DoSomethingAsync();
        }

Answer 1

这里有很多东西要解压。我可能会错过一些细节，但让我分享一些应该奠定良好基础的东西。

从根本上说，您所问的是如何在 ASP.NET 中创建后台任务。在 .NET 4.x 中，有一个 QueueBackgroundWorkItem为此目的创建的方法:它为您的任务提供了一个新的取消 token 来使用，而不是 Controller 操作提供的取消 token ，并将您切换到您提供的操作的不同上下文。

在 asp.net 核心中，有更强大(但更复杂)的 IHostedService 实现，包括 BackgroundService，但没有比 QueueBackgroundWorkItem 更简单的了。但是，the docs include an example展示了如何使用 BackgroundService 来编写自己的实现。如果您使用他们的代码，您应该能够将 IBackgroundTaskQueue 注入(inject)您的 Controller 并调用 QueueBackgroundWorkItemAsync 以将后台任务排入队列。

这两种方法都需要有一些东西等待开始的任务。您永远无法真正“保证”完成任何给定任务，但它们至少可以更优雅地处理常见用例。例如，它们让您的托管环境(例如 IIS)知道某些东西仍在运行，因此它不会因为没有请求进入而自动关闭。如果托管环境被指示关闭，它可以发出信号这个事实通过取消 token ，您可以希望快速让您的任务进入安全状态以关闭而不是被随意中止。

它们还处理后台任务中未捕获异常的问题:异常被捕获并记录下来，而不是被静默吃掉或完全杀死应用程序。

这些都不能帮助您维护有关当前请求或用户等内容的上下文。这是明智的，因为重点是允许操作超出任何给定请求的范围。因此，您需要编写在这些操作中调用的任何代码，以不依赖 HttpContext/IHttpContextAccessor 或类似的任何有状态的东西。相反，在将后台任务排入队列之前从上下文中收集您需要的信息，并将该信息作为变量和参数传递给下游代码。无论如何，这通常是一种很好的做法，因为 HTTP 上下文是应该保留在 Controller 级代码中的职责，而您的大多数业务逻辑应该考虑业务级模型。通常最好尽可能避免依赖状态，以创建更可靠、可测试等的软件。

对于其他类型的应用程序，您还需要采用其他方法。通常最好对 [framework] background tasks 进行互联网搜索，其中 [framework] 是您正在使用的框架(例如 WPF)。不同的框架会有不同的限制。例如，如果您编写了一个控制台应用程序，该应用程序希望在没有命令行参数之外的任何交互的情况下运行，则从您的 Main 函数返回的 Task 可能需要等待您在其中启动的所有任务。另一方面，WPF 应用程序可能会在调用按钮单击等事件时启动多个后台任务，但有一些技巧可确保您在后台线程上执行 CPU 密集型工作，同时仅在 UI 线程上与 UI 元素交互.