异步编程的取消机制 竟然还有这样的效果,要不要了解一下?

背景

已经有很多文章记录了 web程序中采用异步编程的优势和.Net异步编程的用法, 异步编程虽然不能解决查询数据库的瓶颈, 但是利用线程切换,能最大限度的弹性利用工作线程, 提高了web服务的响应能力。

【 9012年了,再不会异步编程你是真老了】

本文要说的是利用取消机制缓解后台的查询瓶颈,开发者只需在 MVC/WebAPI查询方法体内关注CancellationToken并适时取消异步任务, 这将大大提高应用的响应能力。

头脑风暴

想象你请求某网站页面,该页面正闪着菊花试图努力绽放(正在加载),最终你忍不了:

F5刷新

转向其他页面

点击浏览器“停止”按钮

对于可怜的服务器,用户快速刷新5次,服务器将被迫接受 5倍的工作量,这是因为即使用户刷新了浏览器(或点击停止按钮), 虽然取消了原始浏览器请求,但是Web服务器并不Care,仍然按部就班处理进入HTTP pipeline的请求(MVC/WebAPI 中默认行为),其他场景类似。

异步编程中能向任务发出Cancellation信号,停止web服务器一切后端查询行为。

在.NET中,这是使用CancellationToken完成的。

取消令牌的实例传递到异步任务

异步任务监视令牌,以查看请求是否已经被取消。

如果请求取消,则应停止执行正在执行的操作。.NET中的大多数异步方法将具有接受取消令牌的重载。

本文所说的请求是,耗时长的服务端读取查询(返回数据但不修改数据的查询)。取消已修改数据的请求对于用程序可能不是一个好的选择:

- 是否真的要因用户导航到应用程序中的另一个页面而取消保存?也许可以,但也可能不会。

- 除了数据问题,这也不会提高性能,因为数据库服务器将需要回滚该事务,这可能是一项昂贵的操作。

ASP.NET Core实践

监测CancellationToken令牌

访问 MyReallySlowReport页面,等待5s,最终他们放弃了,去了其他页面:

所有正在进行的请求都将被取消。

MVC/WebAPI能接受到取消请求的信号。开发者只需要在Controller Action中添加CancellationToken参数,并在后续行为中监测该取消信号。

浏览器取消请求时,ASP.NET Core根据CancellationTokenModelBinder自动将HttpContext.RequestAborted这个token绑定到Action的CancellationToken 参数,CancellationTokenModelBinder将会在调用AddMvc()或services.AddMvcCore()时被注入。

以上代码显示:很容易取消框架内置API的异步方法 (上面以SQL查询行为为例),因为上述EF的调用api支持取消异步操作;

对于自定义的长耗时查询行为,可以使用CancellationToken的原生触发方法:

从以上代码也可推断出:CancellationToken 适用于同步方法。

处理取消操作抛出的异常

Web服务器触发取消信号,一般会向上会抛出 OperationCanceledException 或者 TaskCancellationException,所以为了记录这种非常规异常,建议采用独立的ExceptionFilter记录。

SPA应用

以上是后端程序员利用 取消机制 缓解后台性能压力,针对的是浏览器触发的取消操作。从web请求的产生来源分析,除了浏览器能发起请求, 编程也可以发起请求

想想日益常见的SPA程序(单页面程序),绝大部分页面请求都是ajax请求,你点击应用的另外一个“页面(JS代码维护页面导航),浏览器不会自动取消请求。

在SPA应用中,前端发起的ajax请求, 若要取消,是需要以编程方式来完成的。

所以我墙裂建议,在2C的SPA应用中,切换“页面“”时请终止原页面的所有ajax请求。

结束语

利用取消机制的前置条件 在于 请求能够发出取消指令

利用取消机制的关键在于监测取消令牌,并作出取消操作

请求不但可以从浏览器发起,ajax也可以发起, 在SPA程序中极其常见,故取消机制需要关注SPA应用的ajax取消

That‘s all ,前后端程序猿通力配合, 应用的吞吐量和响应能力极大提升, CTO要给各位加薪了。

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