使用TcpListener取消NetworkStream.ReadAsync

Question

考虑以下简化示例（准备在LinqPad中滚动，需要提升帐户）：

void Main()
{
    Go();
    Thread.Sleep(100000);
}
async void Go()
{
    TcpListener listener = new TcpListener(IPAddress.Any, 6666);
    try
    {
        cts.Token.Register(() => Console.WriteLine("Token was canceled"));
        listener.Start();
        using(TcpClient client = await listener.AcceptTcpClientAsync()
                                               .ConfigureAwait(false))
        using(var cts = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(5)))
        {
            var stream=client.GetStream();
            var buffer=new byte[64];
            try
            {
                var amtRead = await stream.ReadAsync(buffer,
                                                     0,
                                                     buffer.Length,
                                                     cts.Token);
                Console.WriteLine("finished");
            }
            catch(TaskCanceledException)
            {
                Console.WriteLine("boom");
            }
        }
    }
    finally
    {
        listener.Stop();
    }
}

如果我将telnet客户端连接到localhost:6666，并且坐在那里无所事事5秒钟，为什么我看到"Token was cancelled"，但从未看到"boom"（或"finished"）？

此NetworkStream是否不尊重取消？

我可以通过Task.Delay()和Task.WhenAny的组合来解决这个问题，但我更希望它能按预期工作。

相反，以下取消示例：

async void Go(CancellationToken ct)
{
    using(var cts=new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(5)))
    {
        try
        {
            await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(10),cts.Token)
                                        .ConfigureAwait(false);
        }
        catch(TaskCanceledException)
        {
            Console.WriteLine("boom");
        }
    }
}

按预期打印"boom"。怎么回事？

Answer 1

否，NetworkStream不支持取消。

不幸的是，底层Win32 API并不总是支持每次操作取消。传统上，您可以取消特定句柄的所有I/O，但取消单个I/O操作的方法是最近才出现的。大多数.NET BCL都是针对XP API（或更早版本）编写的，其中不包括CancelIoEx。

Stream通过"伪造"对取消（以及异步I/O）的支持来加剧这个问题，即使实现不支持它。对取消的"伪造"支持只是立即检查令牌，然后启动无法取消的常规异步读取。这就是您在NetworkStream中看到的情况。

对于套接字（以及大多数Win32类型），如果您想中止通信，传统的方法是关闭句柄。这会导致所有当前操作（读取和写入）失败。从技术上讲，这违反了BCL线程安全性，但它确实有效。

cts.Token.Register(() => client.Close());
...
catch (ObjectDisposedException)

另一方面，如果您想检测半开放的场景（您的一侧正在读取，但另一侧已失去连接），那么最好的解决方案是定期发送数据。我在博客上详细描述了这一点。