Windows Runtime 活动的取消是异步的

<p>在 Windows Runtime 中，有四种接口模式用于表示异步活动。</p> <table style="border-collapse: collapse;" border="1" cellspacing="0" cellpadding="3"> <tbody> <tr> <th> </th> <th>无返回类型</th> <th>带返回类型 <tt>T</tt></th> </tr> <tr> <th>无进度</th> <td><tt>IAsyncAction</tt></td> <td><tt>IAsyncOperation&lt;T&gt;</tt></td> </tr> <tr> <th>带进度</th> <td><tt>IAsyncActionWithProgress&lt;P&gt;</tt></td> <td><tt>IAsyncOperationWithProgress&lt;T, P&gt;</tt></td> </tr> </tbody> </table> <p>为了便于讨论，这里将它们统称为“异步活动”。</p> <p>你可以对异步活动执行的操作之一是取消它们，即调用 <code>Cancel</code> 方法。该方法会提交一个取消请求，但不会等待操作确认取消。如果你希望等待操作停止执行，则需要等待它调用完成回调。²</p> <p>异步取消对于避免死锁非常重要。</p> <p>大多数情况下，这些场景涉及跨线程的同步调用，但这里有一个非常明显的方式来说明它可能发生。</p> <p>假设你在带有进度的异步活动上注册了一个进度回调。</p> <pre>// C# async Task DoSomethingWithTimeoutAsync() { var op = DoSomethingAsync(); op.Progress = (sender, p) => { UpdateProgress(p); if (p >= 0.5) { sender.Cancel(); } }; try { await op; } catch (TaskCanceledException) { // 忽略取消 } } // C++/WinRT winrt::fire_and_forget Widget::DoSomethingWithTimeoutAsync() { auto op = DoSomethingAsync(); op.Progress([&](auto&& sender, auto p) { this->UpdateProgress(p); if (p >= 0.5) { sender.Cancel(); } }); try { co_await op; } catch (winrt::hresult_canceled const&) { // 忽略取消 } co_return; } </pre> <p>代码调用了 <code>DoSomethingAsync()</code> 并附加了一个进度回调，该回调在进度达到 50% 时取消操作。如果 <code>Cancel()</code 方法等待所有未完成的进度回调完成，则会导致死锁：<code>Cancel()</code> 等待进度回调完成，而进度回调本身又在调用 <code>Cancel()</code>。¹</p> <p>为了避免当取消发生在进度回调执行期间时出现死锁，取消方法不会等待确认。如果你想知道活动何时结束，请等待它完成。如果你希望在取消后忽略到达的进度报告，可以自行处理。</p> <pre>// C# async Task DoSomethingWithTimeoutAsync() { var op = DoSomethingAsync(); <span style="border: solid 1px currentcolor;">bool canceled = false;</span> op.Progress = (sender, p) => { <span style="border: solid 1px currentcolor;">if (!canceled) {</span> UpdateProgress(p); if (p >= 0.5) { <span style="border: solid 1px currentcolor;">canceled = true;</span> sender.Cancel(); } } }; try { await op; } catch (TaskCanceledException) { // 忽略取消 } } // C++/WinRT winrt::fire_and_forget Widget::DoSomethingWithTimeoutAsync() { auto op = DoSomethingAsync(); <span style="border: solid 1px currentcolor;">bool canceled = false;</span> op.Progress([&](auto&& sender, auto p) { <span style="border: solid 1px currentcolor;">if (!canceled) {</span> this->UpdateProgress(p); if (p >= 0.5) { <span style="border: solid 1px currentcolor;">canceled = true;</span> sender.Cancel(); } } }); try { co_await op; } catch (winrt::hresult_canceled const&) { // 忽略取消 } co_return; } </pre> <p>（<code>canceled</code> 变量不需要是原子的，因为进度回调不会重叠。）</p> <p>注意，在 C++/WinRT 版本中，即使在我们调用 <code>Cancel()</code> 之后，我们也要等待 <code>co_await op</code> 报告完成，然后才返回。否则，<code>Progress</code> 回调将访问一个已被销毁的 <code>canceled</code> 变量。</p> <p>¹ 这也是 <a title="Ready. cancel. wait for it! (part 1)" href="https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing/20110202-00/?p=11613">I/O</a> 和 <a title="Ready. cancel. wait for it! (part 3)" href="https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing/20110204-00/?p=11583">RPC</a> 的取消模型：取消方法提交一个取消请求并立即返回，底层操作通过报告某种完成来指示它已停止执行。</p> <p>² 你可能会尝试通过说“如果 <code>Cancel</code> 是从进度事件的同一线程发出的，则取消是异步的”来解决这个问题，但这种情况无济于事，下面这个例子更现实：</p> <pre>// C# async void CancelAfter(IAsyncInfo op, TimeSpan delay) { co_await Task.Delay(delay); op.Cancel(); } async Task DoSomethingWithTimeoutAsync() { var op = DoSomethingAsync(); op.Progress = (sender, p) => { Invoke(() => UpdateProgress(p)); }; CancelAfter(op, TimeSpan.FromSeconds(5)); try { await op; } catch (TaskCanceledException) { // 忽略取消 } } </pre> <p>假设进度事件在后台线程上于 4.9999 秒时被触发。在 lambda 可以调用 <code>Invoke()</code> 之前，<code>Cancel­After­Delay</code> 超时到期，UI 线程调用 <code>Cancel()</code>。现在你遇到了死锁，因为进度事件在等待 lambda，lambda 在等待 Invoke，Invoke 在等待 UI 线程，UI 线程在等待 Cancel，而 Cancel 在等待进度事件。</p> <p>本文首发于 <a href="https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing">《老东西》</a>，原文链接：<a href="https://devblogs.microsoft.com/oldnewthing/20260624-00/?p=112465">Cancellation of Windows Runtime activities is asynchronous</a>。</p>