C#并行循环的取消处理（使用CancellationToken优雅终止Parallel.For/ForEach）

为什么需要取消并行循环？

想象一下：你的程序正在用 Parallel.For 处理一百万个数据项，但用户突然想停止这个操作。如果没有取消机制，程序会继续运行直到完成，浪费系统资源，甚至可能导致界面卡死。因此，引入任务取消令牌（CancellationToken）就显得尤为重要。

核心概念：CancellationToken

CancellationToken 是 .NET 提供的一种标准机制，用于在多个线程或任务之间传递“取消请求”。它通常与 CancellationTokenSource 配合使用：

• CancellationTokenSource：负责发出取消信号。
• CancellationToken：由 CancellationTokenSource 创建，传递给需要监听取消请求的代码。

实战：在 Parallel.For 中实现取消

下面是一个完整的示例，演示如何在 Parallel.For 中响应取消请求：

using System;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;class Program{    static void Main()    {        // 创建 CancellationTokenSource        var cts = new CancellationTokenSource();        // 模拟用户在5秒后点击“取消”        Task.Run(() =>        {            Thread.Sleep(5000);            Console.WriteLine("\n用户请求取消...");            cts.Cancel();        });        try        {            // 执行并行循环，并传入 CancellationToken            Parallel.For(0, 1000000, new ParallelOptions            {                CancellationToken = cts.Token            }, (i, state) =>            {                // 检查是否收到取消请求                cts.Token.ThrowIfCancellationRequested();                // 模拟耗时操作                Thread.Sleep(10);                if (i % 10000 == 0)                    Console.WriteLine($"处理第 {i} 项...");            });            Console.WriteLine("\n所有任务已完成！");        }        catch (OperationCanceledException)        {            Console.WriteLine("\n并行循环已被成功取消。");        }        finally        {            cts.Dispose();        }        Console.WriteLine("按任意键退出...");        Console.ReadKey();    }}

代码解析：

1. 创建 CancellationTokenSource（cts），用于控制取消。
2. 启动一个后台任务，在5秒后调用 cts.Cancel() 发出取消信号。
3. 在 Parallel.For 中通过 ParallelOptions 传入 cts.Token。
4. 在循环体内部，定期调用 ThrowIfCancellationRequested() —— 如果收到取消请求，该方法会抛出 OperationCanceledException。
5. 捕获异常并友好提示“已被取消”。

注意事项与最佳实践

• ✅ 频繁检查取消请求：在循环体内定期调用 ThrowIfCancellationRequested() 或检查 IsCancellationRequested 属性，确保能及时响应。
• ✅ 使用 ParallelOptions：必须通过 ParallelOptions 将 CancellationToken 传递给 Parallel.For 或 Parallel.ForEach，否则无法生效。
• ✅ 资源清理：记得在 finally 块中释放 CancellationTokenSource（调用 Dispose()）。
• ⚠️ 取消不是立即停止：已启动的迭代可能继续运行，直到它们主动检查取消令牌。因此，设计时要考虑“协作式取消”。

总结

通过本文，你已经掌握了如何在 C# 中使用 CancellationToken 安全地取消 Parallel.For 和 Parallel.ForEach。这种模式不仅适用于并行循环，也广泛应用于 Task、异步方法等场景。记住：C#并行循环 的取消处理是构建响应式、健壮应用程序的关键技能之一。

关键词回顾：C#并行循环、Parallel.For取消、任务取消令牌、CancellationToken并行处理。