単一行のコード (または匿名デリゲート) をタイムアウト付きで実行する一般的な方法を実装するための良いアイデアを探しています。
TemperamentalClass tc = new TemperamentalClass();
tc.DoSomething(); // normally runs in 30 sec. Want to error at 1 min
コードが気まぐれなコード (変更できない) とやり取りする多くの場所でエレガントに実装できるソリューションを探しています。
さらに、可能であれば、問題のある「タイムアウト」コードの実行を停止したいと考えています。
ここで非常にトリッキーな部分は、エグゼキュータ スレッドをアクションからアボート可能な場所に戻すことで、長時間実行されているタスクを強制終了することでした。これは、ラムダを作成したメソッドのローカル変数に kill するスレッドを渡す、ラップされたデリゲートを使用して実現しました。
あなたの楽しみのために、この例を提出します。あなたが本当に興味を持っているメソッドは CallWithTimeout です。 これは、長時間実行されているスレッドを中止し、 ThreadAbortException を飲み込むことでキャンセルします。
使用法：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//try the five second method with a 6 second timeout
CallWithTimeout(FiveSecondMethod, 6000);
//try the five second method with a 4 second timeout
//this will throw a timeout exception
CallWithTimeout(FiveSecondMethod, 4000);
}
static void FiveSecondMethod()
{
Thread.Sleep(5000);
}
作業を行う静的メソッド:
static void CallWithTimeout(Action action, int timeoutMilliseconds)
{
Thread threadToKill = null;
Action wrappedAction = () =>
{
threadToKill = Thread.CurrentThread;
try
{
action();
}
catch(ThreadAbortException ex){
Thread.ResetAbort();// cancel hard aborting, lets to finish it nicely.
}
};
IAsyncResult result = wrappedAction.BeginInvoke(null, null);
if (result.AsyncWaitHandle.WaitOne(timeoutMilliseconds))
{
wrappedAction.EndInvoke(result);
}
else
{
threadToKill.Abort();
throw new TimeoutException();
}
}
}
本番環境では、次のようなコードを頻繁に使用しています。
var result = WaitFor<Result>.Run(1.Minutes(), () => service.GetSomeFragileResult());
実装はオープンソースであり、並列計算シナリオでも効率的に機能し、 Lokad 共有ライブラリの一部として利用できます
/// <summary>
/// Helper class for invoking tasks with timeout. Overhead is 0,005 ms.
/// </summary>
/// <typeparam name="TResult">The type of the result.</typeparam>
[Immutable]
public sealed class WaitFor<TResult>
{
readonly TimeSpan _timeout;
/// <summary>
/// Initializes a new instance of the <see cref="WaitFor{T}"/> class,
/// using the specified timeout for all operations.
/// </summary>
/// <param name="timeout">The timeout.</param>
public WaitFor(TimeSpan timeout)
{
_timeout = timeout;
}
/// <summary>
/// Executes the spcified function within the current thread, aborting it
/// if it does not complete within the specified timeout interval.
/// </summary>
/// <param name="function">The function.</param>
/// <returns>result of the function</returns>
/// <remarks>
/// The performance trick is that we do not interrupt the current
/// running thread. Instead, we just create a watcher that will sleep
/// until the originating thread terminates or until the timeout is
/// elapsed.
/// </remarks>
/// <exception cref="ArgumentNullException">if function is null</exception>
/// <exception cref="TimeoutException">if the function does not finish in time </exception>
public TResult Run(Func<TResult> function)
{
if (function == null) throw new ArgumentNullException("function");
var sync = new object();
var isCompleted = false;
WaitCallback watcher = obj =>
{
var watchedThread = obj as Thread;
lock (sync)
{
if (!isCompleted)
{
Monitor.Wait(sync, _timeout);
}
}
// CAUTION: the call to Abort() can be blocking in rare situations
// http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ty8d3wta.aspx
// Hence, it should not be called with the 'lock' as it could deadlock
// with the 'finally' block below.
if (!isCompleted)
{
watchedThread.Abort();
}
};
try
{
ThreadPool.QueueUserWorkItem(watcher, Thread.CurrentThread);
return function();
}
catch (ThreadAbortException)
{
// This is our own exception.
Thread.ResetAbort();
throw new TimeoutException(string.Format("The operation has timed out after {0}.", _timeout));
}
finally
{
lock (sync)
{
isCompleted = true;
Monitor.Pulse(sync);
}
}
}
/// <summary>
/// Executes the spcified function within the current thread, aborting it
/// if it does not complete within the specified timeout interval.
/// </summary>
/// <param name="timeout">The timeout.</param>
/// <param name="function">The function.</param>
/// <returns>result of the function</returns>
/// <remarks>
/// The performance trick is that we do not interrupt the current
/// running thread. Instead, we just create a watcher that will sleep
/// until the originating thread terminates or until the timeout is
/// elapsed.
/// </remarks>
/// <exception cref="ArgumentNullException">if function is null</exception>
/// <exception cref="TimeoutException">if the function does not finish in time </exception>
public static TResult Run(TimeSpan timeout, Func<TResult> function)
{
return new WaitFor<TResult>(timeout).Run(function);
}
}
このコードにはまだバグがあります。次の小さなテスト プログラムで試すことができます。
static void Main(string[] args) {
// Use a sb instead of Console.WriteLine() that is modifying how synchronous object are working
var sb = new StringBuilder();
for (var j = 1; j < 10; j++) // do the experiment 10 times to have chances to see the ThreadAbortException
for (var ii = 8; ii < 15; ii++) {
int i = ii;
try {
Debug.WriteLine(i);
try {
WaitFor<int>.Run(TimeSpan.FromMilliseconds(10), () => {
Thread.Sleep(i);
sb.Append("Processed " + i + "\r\n");
return i;
});
}
catch (TimeoutException) {
sb.Append("Time out for " + i + "\r\n");
}
Thread.Sleep(10); // Here to wait until we get the abort procedure
}
catch (ThreadAbortException) {
Thread.ResetAbort();
sb.Append(" *** ThreadAbortException on " + i + " *** \r\n");
}
}
Console.WriteLine(sb.ToString());
}
}
競合状態があります。WaitFor<int>.Run()メソッドが呼び出された後に ThreadAbortException が発生する可能性は明らかです。これを修正する信頼できる方法は見つかりませんでしたが、同じテストでは、TheSoftwareJediが受け入れた回答で問題を再現することはできません。
デリゲート（BeginInvoke、フラグを設定するコールバック、およびそのフラグまたはタイムアウトを待機する元のコード）を使用して処理を行うことはできますが、問題は、実行中のコードをシャットダウンするのが非常に難しいことです。たとえば、スレッドを強制終了（または一時停止）するのは危険です...したがって、これを確実に実行する簡単な方法はないと思います。
これを投稿しますが、理想的ではないことに注意してください。長時間実行されるタスクが停止することはなく、失敗しても適切にクリーンアップされません。
static void Main()
{
DoWork(OK, 5000);
DoWork(Nasty, 5000);
}
static void OK()
{
Thread.Sleep(1000);
}
static void Nasty()
{
Thread.Sleep(10000);
}
static void DoWork(Action action, int timeout)
{
ManualResetEvent evt = new ManualResetEvent(false);
AsyncCallback cb = delegate {evt.Set();};
IAsyncResult result = action.BeginInvoke(cb, null);
if (evt.WaitOne(timeout))
{
action.EndInvoke(result);
}
else
{
throw new TimeoutException();
}
}
static T DoWork<T>(Func<T> func, int timeout)
{
ManualResetEvent evt = new ManualResetEvent(false);
AsyncCallback cb = delegate { evt.Set(); };
IAsyncResult result = func.BeginInvoke(cb, null);
if (evt.WaitOne(timeout))
{
return func.EndInvoke(result);
}
else
{
throw new TimeoutException();
}
}
ポップカタリンの素晴らしい答えへのいくつかのマイナーな変更：
実行をキャンセルするシグナリングワーカーをサポートするために、オーバーロードが追加されました。
public static T Invoke<T> (Func<CancelEventArgs, T> function, TimeSpan timeout) {
if (timeout.TotalMilliseconds <= 0)
throw new ArgumentOutOfRangeException ("timeout");
CancelEventArgs args = new CancelEventArgs (false);
IAsyncResult functionResult = function.BeginInvoke (args, null, null);
WaitHandle waitHandle = functionResult.AsyncWaitHandle;
if (!waitHandle.WaitOne (timeout)) {
args.Cancel = true; // flag to worker that it should cancel!
/* •————————————————————————————————————————————————————————————————————————•
| IMPORTANT: Always call EndInvoke to complete your asynchronous call. |
| http://msdn.microsoft.com/en-us/library/2e08f6yc(VS.80).aspx |
| (even though we arn't interested in the result) |
•————————————————————————————————————————————————————————————————————————• */
ThreadPool.UnsafeRegisterWaitForSingleObject (waitHandle,
(state, timedOut) => function.EndInvoke (functionResult),
null, -1, true);
throw new TimeoutException ();
}
else
return function.EndInvoke (functionResult);
}
public static T Invoke<T> (Func<T> function, TimeSpan timeout) {
return Invoke (args => function (), timeout); // ignore CancelEventArgs
}
public static void Invoke (Action<CancelEventArgs> action, TimeSpan timeout) {
Invoke<int> (args => { // pass a function that returns 0 & ignore result
action (args);
return 0;
}, timeout);
}
public static void TryInvoke (Action action, TimeSpan timeout) {
Invoke (args => action (), timeout); // ignore CancelEventArgs
}
これは私がそれをする方法です：
public static class Runner
{
public static void Run(Action action, TimeSpan timeout)
{
IAsyncResult ar = action.BeginInvoke(null, null);
if (ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(timeout))
action.EndInvoke(ar); // This is necesary so that any exceptions thrown by action delegate is rethrown on completion
else
throw new TimeoutException("Action failed to complete using the given timeout!");
}
}
私は今これをノックアウトしたので、いくつかの改善が必要かもしれませんが、あなたが望むことをします。シンプルなコンソールアプリですが、必要な原則を示しています。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace TemporalThingy
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Action action = () => Thread.Sleep(10000);
DoSomething(action, 5000);
Console.ReadKey();
}
static void DoSomething(Action action, int timeout)
{
EventWaitHandle waitHandle = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.ManualReset);
AsyncCallback callback = ar => waitHandle.Set();
action.BeginInvoke(callback, null);
if (!waitHandle.WaitOne(timeout))
throw new Exception("Failed to complete in the timeout specified.");
}
}
}