.NET 中讓 Task 支援帶超時的非同步等待
摘要：
Task 自帶有很多等待任務完成的方法，有的是例項方法，有的是靜態方法。有的阻塞，有的不阻塞。不過帶超時的方法只有一個，但它是阻塞的。
本文將介紹一個非阻塞的帶超時的等待方法。
Task 已有的等待方法
Task 例項已經有的等待方法有這些：
▲ Task 例項的等待方法 ...
Task 自帶有很多等待任務完成的方法，有的是例項方法，有的是靜態方法。有的阻塞，有的不阻塞。不過帶超時的方法只有一個，但它是阻塞的。
本文將介紹一個非阻塞的帶超時的等待方法。
Task 已有的等待方法
Task 例項已經有的等待方法有這些：
▲ Task 例項的等待方法
一個支援取消，一個支援超時，再剩下的就是這兩個的排列組合了。
但是 Task 例項的等待方法都有一個弊端，就是 阻塞 。如果你真的試圖去等待這個 Task，勢必會佔用一個寶貴的執行緒資源。所以通常不建議這麼做。
另外，Task 還提供了靜態的等待方法：
▲ Task 靜態的等待方法
Task.Wait 提供的功能幾乎與 Task 例項的 Wait 方法是一樣的，只是可以等待多個 Task 的例項。而 Task.When 則是真正的非同步等待，不阻塞執行緒的，可以節省一個執行緒資源。
可是，依然只有 Task.Wait 這種阻塞的方法才有超時，Task.When 系列是沒有的。
我們補充一個帶超時的一步等待方法
Task 有一個 Delay 靜態方法，我們是否可以利用這個方法來間接實現非同步非阻塞的等待呢？
答案是可以的，我們有 Task.WhenAny 可以在多個任務的任何一個完成時結束。我們的思路是要麼任務先完成，要麼超時先完成。
於是我們可以先建一個新的 Task，即 Task.Delay(timeout) ，再比較這兩個 Task 的執行先後：
public static async Task<TResult> WaitAsync<TResult>(Task<TResult> task, TimeSpan timeout)
{
if (await Task.WhenAny(task, Task.Delay(timeout)) == task)
{
return await task;
}
throw new TimeoutException("The operation has timed out.");
}
考慮延時任務可以取消，於是我們可以使用 CancellationTokenSource 。
將這個方法封裝成 Task 的擴充套件方法：
namespace Walterlv
{
public static class TaskWaitingExtensions
{
public static async Task<TResult> WaitAsync<TResult>(this Task<TResult> task, TimeSpan timeout)
{
using (var timeoutCancellationTokenSource = new CancellationTokenSource())
{
var delayTask = Task.Delay(timeout, timeoutCancellationTokenSource.Token);
if (await Task.WhenAny(task, delayTask) == task)
{
timeoutCancellationTokenSource.Cancel();
return await task;
}
throw new TimeoutException("The operation has timed out.");
}
}
}
}
於是我們就可以在任意的 Task 例項上呼叫 Task.WaitAsync 來獲取帶超時的等待了。
參考資料
- [c# - Asynchronously wait for Task
to complete with timeout - Stack Overflow](https://stackoverflow.com/q/4238345/6233938)