高性能异步监控任务

Question

我有数百个设备，我需要每5秒检查一次它们的状态。

我正在使用的API包含一个阻止函数，该函数调用dll并返回单个设备的状态

string status = ReadStatus(int deviceID); // waits here until the status is returned

上面的函数通常在几毫秒内返回状态，但是在某些情况下，我可能一秒钟或更长时间都无法恢复状态！ 甚至更糟的是，一台设备可能根本不响应。

因此，我需要引入一种异步形式，以确保一个无响应的设备不会阻止其他所有受监视的设备。

我目前的方法如下

// triggers every 5 sec
public MonitorDevices_ElapsedInterval(object sender, ElapsedEventArgs elapsedEventArgs)
{       
   foreach (var device in lstDevices) // several hundred devices in the list
   {
       var task = device.ReadStatusAsync(device.ID, cts.Token);
       tasks.Add(task);
    }

   // await all tasks finished, or timeout after 4900ms
   await Task.WhenAny(Task.WhenAll(tasks), Task.Delay(4900, cts.Token));
   cts.Cancel();

   var devicesThatResponded = tasks.Where(t => t.Status == TaskStatus.RanToCompletion)
        .Select(t => t.GetAwaiter().GetResult())
        .ToList();
}

并在Device类中

public async Task ReadStatusAsync(int deviceID, CancellationToken tk)
{  
    await Task.Delay(50, tk);   
    // calls the dll to return the status. Blocks until the status is return     
    Status = ReadStatus(deviceID);
}

我的代码有几个问题

1. foreach循环同时触发数百个任务 ，其中Task.Callback的回调由线程池中的线程提供服务，每个任务花费几毫秒。

我认为这是一个巨大的潜在瓶颈。 有没有更好的方法？

这可能类似于Stephen Cleary在这里发表的评论，但他没有提供替代方案使用Task.Delay（）的成本是多少？

2. 万一ReadStatus无法返回，我正在尝试使用取消令牌来取消坐在那里等待响应的线程……这似乎不起作用。

   等待Task.Delay（50，tk）
   Thread.Sleep（100000）//模拟设备无响应

我仍然有大约20个工作线程处于活动状态（即使我期望cts.Cancel（）杀死它们）。

Answer 1

foreach循环同时触发数百个任务

由于ReadStatus是同步的（我假设您不能更改此设置），并且由于每个人都必须独立，因为他们可以阻塞调用线程，所以您必须有数百个任务。 那已经是最有效的方法。

有没有更好的方法？

如果每个设备应该读每5秒钟，然后有自己独立的定时器每个设备可能会更好。 几个周期后，它们应“均匀”。

等待Task.Delay（50，tk）;

我不建议使用Task.Delay来“蹦床”非异步代码。 如果您希望在线程池上运行代码，只需将其包装在Task.Run ：

foreach (var device in lstDevices) // several hundred devices in the list
{
  var task = Task.Run(() => device.ReadStatus(device.ID, cts.Token));
  tasks.Add(task);
}

我正在尝试使用取消令牌来取消坐在那里等待响应的线程……这似乎不起作用。

取消令牌不会杀死线程。 如果ReadStatus观察到其取消令牌，则应取消； 如果没有，那么您将无能为力。

线程池中的线程不应该被终止; 这样可以减少下次计时器触发时的线程搅动。

Answer 2

如您在此取消标记的Microsoft示例页中所看到的， doWork方法正在检查每个循环上的取消。 因此，循环必须重新开始才能取消。 就您而言，当您模拟一个长任务时，它永远不会在运行时检查取消。

从如何取消不可取消的异步操作？ ，最后说：“那么，您可以取消不可取消的操作吗？不可以。您可以取消对不可取消的操作的等待吗？当然……在操作时要非常小心。” 因此它回答了我们无法取消它。

我建议的是将线程与ThreadPool一起使用，您需要每个线程的开始时间，并且您有一个较高优先级的线程，该线程可以查看其他线程是否绕过了它们的最大允许时间。 如果是这样，请使用Thread.Interrupt() 。