C# CancellationTokenSource的用法 - 如何优雅地取消异步任务

在C#中处理异步操作时，经常需要支持取消功能。比如用户点击“取消”按钮、超时或切换页面时，正在运行的异步任务应能及时停止，避免资源浪费和潜在错误。CancellationTokenSource 正是为此设计的核心机制，它与 CancellationToken 配合使用，实现对异步任务的优雅取消。

1. CancellationToken 和 CancellationTokenSource 的关系

CancellationTokenSource 是取消请求的发起者，通过调用其 Cancel() 方法发出取消通知。而 CancellationToken 是一个轻量结构体，由 CancellationTokenSource 创建并传递给异步方法，用于监听是否收到取消请求。

异步方法通过轮询或注册回调来响应取消令牌，一旦检测到取消信号，就停止执行并抛出 OperationCanceledException，从而实现协作式取消（cooperative cancellation）。

var cts = new CancellationTokenSource();
CancellationToken token = cts.Token;
// 启动异步任务并传入取消令牌
Task.Run(async () =>
{
    try
    {
        await DoWorkAsync(token);
    }
    catch (OperationCanceledException)
    {
        Console.WriteLine("任务已被取消");
    }
}, token);
// 模拟外部触发取消
cts.Cancel(); // 发起取消

2. 在异步方法中响应取消令牌

大多数内置异步方法（如 HttpClient.GetAsync、Stream.ReadAsync 等）都接受 CancellationToken 参数，会自动响应取消请求。在自定义异步逻辑中，需手动检查令牌状态。

常用方式包括：

private async Task DoWorkAsync(CancellationToken token)
{
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        // 模拟耗时操作
        await Task.Delay(100, token); // Delay 支持取消
        // 手动检查（可选）
        if (token.IsCancellationRequested)
        {
            token.ThrowIfCancellationRequested();
        }
        Console.WriteLine($"处理进度: {i + 1}%");
    }
}

3. 设置超时自动取消

CancellationTokenSource 支持在构造时指定超时时间，超时后自动触发取消，无需手动调用 Cancel()。

// 5秒后自动取消
using var cts = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(5));
try
{
    await LongRunningOperationAsync(cts.Token);
}
catch (OperationCanceledException)
{
    Console.WriteLine("操作因超时被取消");
}

4. 取消多个任务或组合取消条件

如果需要监听多个取消源，可以使用 CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource 链接多个令牌。

var cts1 = new CancellationTokenSource();
var cts2 = new CancellationTokenSource();
// 创建联合令牌
using var linkedCts = CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource(cts1.Token, cts2.Token);
var token = linkedCts.Token;
// 任意一个源取消，linkedCts 就会触发
await Task.Run(() => DoWorkAsync(token), token);
cts1.Cancel(); // 触发取消

这种模式适用于页面级取消 + 超时取消的场景。

5. 使用注意事项

基本上就这些。合理使用 CancellationTokenSource 能让异步代码更健壮、响应更快，也能提升用户体验。关键是把取消作为一种协作行为，而不是强制中断。