C# 中取消任务（Task）的正确方式

在C#中，异步编程是处理耗时操作，如I/O请求、数据库调用或网络请求等，而不阻塞主线程的一种有效方法。Task 类是这种异步操作的核心，它允许我们启动异步操作并等待其完成。然而，有时我们可能需要在任务完成之前取消它，特别是当任务依赖于某些外部条件或用户交互时。在C#中，取消任务通常通过使用 CancellationToken 来实现。

CancellationToken 和 CancellationTokenSource

CancellationToken 是一个结构，用于传递取消操作的通知，如用户请求取消或超时。CancellationTokenSource 是用于生成 CancellationToken 的类，并提供了取消该令牌的方法。

下面是一个简单的示例，展示了如何使用 CancellationToken 和 CancellationTokenSource 来取消一个任务：

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        using CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
        CancellationToken cancellationToken = cts.Token;

        // 启动一个可以被取消的任务
        Task myTask = Task.Run(() => DoWork(cancellationToken), cancellationToken);

        // 假设一段时间后，我们决定取消任务
        await Task.Delay(2000); // 等待2秒
        Console.WriteLine("Cancelling the task...");
        cts.Cancel(); // 发送取消信号

        try
        {
            await myTask; // 等待任务完成或捕获到OperationCanceledException异常
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            Console.WriteLine("Task was cancelled");
        }
    }

    static void DoWork(CancellationToken cancellationToken)
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            if (cancellationToken.IsCancellationRequested)
            {
                Console.WriteLine("Cancellation requested.");
                // 检查取消标记，如果已请求取消，则退出循环或执行其他清理操作
                break; // 或者返回，抛出OperationCanceledException等。
            }
            // 模拟工作正在进行中...
            Thread.Sleep(500); // 不要在生产代码中使用Thread.Sleep! 这里只是为了示例。
            Console.WriteLine("Working...");
        }
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个 CancellationTokenSource 实例，并使用其 Token 属性生成了一个 CancellationToken。然后，我们将这个令牌传递给了一个在后台运行的任务（通过 Task.Run）。稍后，我们决定取消这个任务，于是调用了 CancellationTokenSource.Cancel 方法来提供取消信号。在任务代码中，我们定期检查取消标记，如果已请求取消，则退出循环。

注意事项和最佳实践：

定期检查取消标记：在你的任务代码中，你应该定期检查 CancellationToken.IsCancellationRequested 属性，以便在收到取消请求时能够迅速响应。

处理取消请求：当检测到取消请求时，你的代码应该尽快停止当前的操作并退出。你可以通过抛出 OperationCanceledException 异常、返回或执行其他适当的清理操作来实现这一点。

使用正确的等待方式：在等待可能被取消的任务时，最好使用 await 关键字而不是 Task.Wait() 或 Task.Result，因为后者在任务被取消时会抛出 AggregateException 而不是 OperationCanceledException，这可能会使异常处理更加复杂。

资源清理：确保在取消操作后妥善处理和清理所有已分配的资源，以避免内存泄漏或其他潜在问题。这包括关闭文件句柄、释放数据库连接等。

文档和测试：如果你的方法接受一个 CancellationToken 参数，确保在方法的文档中明确说明这一点，并编写针对取消操作的单元测试，以确保你的代码在收到取消信号时能够正确响应。