同步方法异步包装的取消支持（C#中如何安全地将同步方法转换为可取消的异步操作）

为什么需要取消支持？

想象一下：用户点击“加载数据”按钮后后悔了，想取消操作。如果没有取消机制，程序仍会继续执行后台任务，浪费CPU、内存甚至网络资源。通过使用CancellationToken，我们可以优雅地中止长时间运行的操作，提升应用响应性和资源效率。

基础概念：CancellationToken 是什么？

CancellationToken 是 .NET 中用于传递取消请求的轻量级对象。它通常与 CancellationTokenSource 配合使用：CancellationTokenSource 负责发出取消信号，而 CancellationToken 被传递给任务以监听该信号。

错误做法：直接包装同步方法

很多初学者会这样写：

public async Task<string> LoadDataAsync(){    return await Task.Run(() => LoadDataSync());}private string LoadDataSync(){    // 模拟耗时操作    Thread.Sleep(5000);    return "Data loaded";}

这段代码虽然实现了异步调用，但无法被取消！即使你传入了 CancellationToken，它也不会起作用。

正确做法：添加取消支持

要让上述方法支持取消，我们需要做两件事：

1. 接收一个 CancellationToken 参数
2. 在同步方法内部定期检查是否请求取消

下面是改进后的完整示例：

using System;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;public class DataProcessor{    public async Task<string> LoadDataAsync(CancellationToken cancellationToken = default)    {        return await Task.Run(() => LoadDataSync(cancellationToken), cancellationToken);    }    private string LoadDataSync(CancellationToken cancellationToken)    {        // 模拟分段耗时操作        for (int i = 0; i < 10; i++)        {            // 检查是否请求取消            cancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();            // 模拟工作（每次500毫秒）            Thread.Sleep(500);        }        return "Data loaded successfully";    }}

关键点解析：

• cancellationToken.ThrowIfCancellationRequested()：如果取消被请求，立即抛出 OperationCanceledException，从而终止任务。
• Task.Run(..., cancellationToken)：第二个参数允许在任务尚未开始执行时就取消它（例如在线程池排队阶段）。

如何在调用端使用取消功能？

下面是一个完整的使用示例，包含用户点击“取消”按钮的场景：

var cts = new CancellationTokenSource();// 启动异步操作var task = new DataProcessor().LoadDataAsync(cts.Token);// 模拟用户在2秒后点击“取消”Task.Delay(2000).ContinueWith(_ => cts.Cancel());try{    string result = await task;    Console.WriteLine(result);}catch (OperationCanceledException){    Console.WriteLine("操作已被用户取消。");}

注意事项与最佳实践

1. 不要忽略 CancellationToken：即使你的同步方法目前不支持取消，也应保留参数以备将来扩展。

2. 频繁检查取消请求：在循环或长时间操作中，应定期调用 ThrowIfCancellationRequested() 或检查 IsCancellationRequested 属性。

3. 释放 CancellationTokenSource：使用完后调用 cts.Dispose() 以释放内部资源。

4. 并非所有同步方法都能被取消：如果底层操作（如文件 I/O）本身不支持取消，那么即使你传递了 token，也无法真正中断它。此时，取消仅能防止任务启动或跳过后续逻辑。

总结

通过本文，你已经学会了如何在 C# 中为同步方法的异步包装添加取消支持。核心在于使用 CancellationToken 并在同步方法内部主动检查取消请求。这种模式不仅提升了程序的健壮性，也符合现代异步编程的最佳实践。

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