Implementieren Sie das generische C # -Zeitlimit

Ich suche nach guten Ideen für die Implementierung einer generischen Methode, um eine einzelne Zeile (oder einen anonymen Delegaten) von Code mit einer Zeitüberschreitung auszuführen.

TemperamentalClass tc = new TemperamentalClass();
tc.DoSomething();  // normally runs in 30 sec.  Want to error at 1 min

Ich suche nach einer Lösung, die an vielen Stellen elegant implementiert werden kann, an denen mein Code mit temperamentvollem Code interagiert (den ich nicht ändern kann).

Außerdem möchte ich, dass der fehlerhafte "Timeout" -Code nach Möglichkeit nicht mehr weiter ausgeführt wird.

Der wirklich schwierige Teil hier war, die lange laufende Aufgabe zu beenden, indem der Executor-Thread von der Aktion an einen Ort zurückgeleitet wurde, an dem er abgebrochen werden konnte. Ich habe dies mit der Verwendung eines umschlossenen Delegaten erreicht, der den Thread zum Töten in eine lokale Variable in der Methode übergibt, mit der das Lambda erstellt wurde.

Ich reiche dieses Beispiel zu Ihrem Vergnügen ein. Die Methode, an der Sie wirklich interessiert sind, ist CallWithTimeout. Dadurch wird der lange laufende Thread abgebrochen, indem er abgebrochen und die ThreadAbortException verschluckt wird :

Verwendung:

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);
    }

Die statische Methode, die die Arbeit erledigt:

    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();
        }
    }

}

Wir verwenden Code wie diesen häufig in der Produktion :

var result = WaitFor<Result>.Run(1.Minutes(), () => service.GetSomeFragileResult());

Die Implementierung erfolgt über Open Source, funktioniert auch in parallelen Computerszenarien effizient und ist als Teil von Lokad Shared Libraries verfügbar

/// <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);
    }
}

Dieser Code ist immer noch fehlerhaft. Sie können ihn mit diesem kleinen Testprogramm ausprobieren:

      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());
      }
   }

Es gibt eine Rennbedingung. Es ist eindeutig möglich, dass eine ThreadAbortException ausgelöst wird, nachdem die Methode WaitFor<int>.Run()aufgerufen wurde. Ich habe keinen zuverlässigen Weg gefunden, um dies zu beheben, aber mit demselben Test kann ich kein Problem mit der von TheSoftwareJedi akzeptierten Antwort wiederholen .

Nun, Sie könnten Dinge mit Delegaten tun (BeginInvoke, mit einem Rückruf, der ein Flag setzt - und dem ursprünglichen Code, der auf dieses Flag oder Timeout wartet) -, aber das Problem ist, dass es sehr schwierig ist, den laufenden Code herunterzufahren. Zum Beispiel ist das Töten (oder Anhalten) eines Threads gefährlich ... daher glaube ich nicht, dass es einen einfachen Weg gibt, dies robust zu tun.

Ich werde dies posten, aber beachten Sie, dass es nicht ideal ist - es stoppt die lang laufende Aufgabe nicht und bereinigt bei einem Fehler nicht richtig.

    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();
        }
    }

Einige kleinere Änderungen an Pop Catalins großartiger Antwort:

• Func statt Action
• Ausnahme bei schlechtem Timeout-Wert auslösen
• Aufruf von EndInvoke im Falle einer Zeitüberschreitung

Überladungen wurden hinzugefügt, um den Signalisierungs-Worker beim Abbrechen der Ausführung zu unterstützen:

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
}

So würde ich es machen:

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!");
    }
}

Ich habe das gerade ausgeknockt, damit es vielleicht etwas verbessert werden muss, aber ich werde tun, was Sie wollen. Es ist eine einfache Konsolen-App, zeigt jedoch die erforderlichen Prinzipien.

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.");
        }
    }

}

Was ist mit Thread.Join (int timeout)?

public static void CallWithTimeout(Action act, int millisecondsTimeout)
{
    var thread = new Thread(new ThreadStart(act));
    thread.Start();
    if (!thread.Join(millisecondsTimeout))
        throw new Exception("Timed out");
}