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上一篇文章中我們了解了 ^{.NET 中的 Worker Service 入門介紹[1]}，今天我們接著介紹一下如何優(yōu)雅地關(guān)閉和退出 Worker Service。

Worker 類

從上一篇文章中，我們已經(jīng)知道了 Worker Service 模板為我們提供三個(gè)開箱即用的核心文件，其中 Worker 類是繼承自抽象基類 BackgroundService 的，而 BackgroundService 實(shí)現(xiàn)了 IHostedService 接口。最終 Worker 類會(huì)被注冊(cè)為托管服務(wù)，我們處理任務(wù)的核心代碼就是寫在 Worker 類中的。所以，我們需要重點(diǎn)了解一下 Worker 及其基類。

先來(lái)看看它的基類 BackgroundService ：

基類 BackgroundService 中有三個(gè)可重寫的方法，可以讓我們綁定到應(yīng)用程序的生命周期中：

抽象方法 ExecuteAsync：作為應(yīng)用程序主要入口點(diǎn)的方法。如果此方法退出，則應(yīng)用程序?qū)㈥P(guān)閉。我們必須在 Worker 中實(shí)現(xiàn)它。
虛方法 StartAsync：在應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)調(diào)用。如果需要，可以重寫此方法，它可用于在服務(wù)啟動(dòng)時(shí)一次性地設(shè)置資源；當(dāng)然，也可以忽略它。
虛方法 StopAsync：在應(yīng)用程序關(guān)閉時(shí)調(diào)用。如果需要，可以重寫此方法，在關(guān)閉時(shí)釋放資源和銷毀對(duì)象；當(dāng)然，也可以忽略它。

默認(rèn)情況下 Worker 只重寫必要的抽象方法 ExecuteAsync。

新建一個(gè) Worker Service 項(xiàng)目

我們來(lái)新建一個(gè) Worker Service，使用 Task.Delay 來(lái)模擬關(guān)閉前必須完成的一些操作，看看是否可以通過(guò)簡(jiǎn)單地在 ExecuteAsync 中 Delay 來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)優(yōu)雅關(guān)閉。

需要用到的開發(fā)工具：

Visual Studio Code：https://code.visualstudio.com/
最新的 .NET SDK：https://dotnet.microsoft.com/download

安裝好以上工具后，在終端中運(yùn)行以下命令，創(chuàng)建一個(gè) Worker Service 項(xiàng)目：

dotnet new Worker -n "MyService"

創(chuàng)建好 Worker Service 后，在 Visual Studio Code 中打開應(yīng)用程序，然后構(gòu)建并運(yùn)行一下，以確保一切正常：

dotnet build
dotnet run

按 CTRL+C 鍵關(guān)閉服務(wù)，服務(wù)會(huì)立即退出，默認(rèn)情況下 Worker Service 的關(guān)閉就是這么直接！在很多場(chǎng)景（比如內(nèi)存中的隊(duì)列）中，這不是我們想要的結(jié)果，有時(shí)我們不得不在服務(wù)關(guān)閉前完成一些必要的資源回收或事務(wù)處理。

我們看一下 Worker 類的代碼，會(huì)看到它只重寫了基類 BackgroundService 中的抽象方法 ExecuteAsync：

protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
{
    while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
    {
        _logger.LogInformation("Worker running at: {time}", DateTimeOffset.Now);
        await Task.Delay(1000, stoppingToken);
    }
}

我們嘗試修改一下此方法，退出前做一些業(yè)務(wù)處理：

protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
{
    while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
    {
        _logger.LogInformation("Worker running at: {time}", DateTimeOffset.Now);
        // await Task.Delay(1000, stoppingToken);
        await Task.Delay(1000);
    }

    _logger.LogInformation("等待退出 {time}", DateTimeOffset.Now);

    Task.Delay(60_000).Wait(); //模擬退出前需要完成的工作

    _logger.LogInformation("退出 {time}", DateTimeOffset.Now);
}

然后測(cè)試一下，看它是不是會(huì)像我們預(yù)期的那樣先等待 60 秒再關(guān)閉。

dotnet build
dotnet run

按 CTRL+C 鍵關(guān)閉服務(wù)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，它在輸出 “等待退出” 后，并沒有等待 60 秒并輸出 “退出” 之后再關(guān)閉，而是很快便退出了。這就像我們熟悉的控制臺(tái)應(yīng)用程序，默認(rèn)情況下，在我們點(diǎn)了右上角的關(guān)閉按鈕或者按下 CTRL+C 鍵時(shí)，會(huì)直接關(guān)閉一樣。

Worker Service 優(yōu)雅退出

那么，怎么才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)雅退出呢？

方法其實(shí)很簡(jiǎn)單，那就是將 IHostApplicationLifetime 注入到我們的服務(wù)中，然后在應(yīng)用程序停止時(shí)手動(dòng)調(diào)用 IHostApplicationLifetime 的 StopApplication 方法來(lái)關(guān)閉應(yīng)用程序。

修改 Worker 的構(gòu)造函數(shù)，注入 IHostApplicationLifetime：

private readonly IHostApplicationLifetime _hostApplicationLifetime;
private readonly ILogger<Worker> _logger;

public Worker(IHostApplicationLifetime hostApplicationLifetime, ILogger<Worker> logger)
{
    _hostApplicationLifetime = hostApplicationLifetime;
    _logger = logger;
}

然后在 ExecuteAsync 中，處理完退出前必須完成的業(yè)務(wù)邏輯后，手動(dòng)調(diào)用 IHostApplicationLifetime 的 StopApplication 方法，下面是豐富過(guò)的 ExecuteAsync 代碼：

protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
{
    try
    {
        // 這里實(shí)現(xiàn)實(shí)際的業(yè)務(wù)邏輯
        while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
        {
            try
            {
                _logger.LogInformation("Worker running at: {time}", DateTimeOffset.Now);

                await SomeMethodThatDoesTheWork(stoppingToken);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                _logger.LogError(ex, "Global exception occurred. Will resume in a moment.");
            }

            await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(5), stoppingToken);
        }
    }
    finally
    {
        _logger.LogWarning("Exiting application...");
        GetOffWork(stoppingToken); //關(guān)閉前需要完成的工作
        _hostApplicationLifetime.StopApplication(); //手動(dòng)調(diào)用 StopApplication
    }
}

private async Task SomeMethodThatDoesTheWork(CancellationToken cancellationToken)
{
    _logger.LogInformation("我愛工作，埋頭苦干ing……");
    await Task.CompletedTask;
}

/// <summary>
/// 關(guān)閉前需要完成的工作
/// </summary>
private void GetOffWork(CancellationToken cancellationToken)
{
    _logger.LogInformation("啊，糟糕，有一個(gè)緊急 bug 需要下班前完成！！！");

    _logger.LogInformation("啊啊啊，我愛加班，我要再干 20 秒，Wait 1 ");

    Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(20)).Wait();

    _logger.LogInformation("啊啊啊啊啊啊，我愛加班，我要再干 1 分鐘，Wait 2 ");

    Task.Delay(TimeSpan.FromMinutes(1)).Wait();

    _logger.LogInformation("啊哈哈哈哈哈，終于好了，下班走人！");
}

此時(shí)，再次 dotnet run 運(yùn)行服務(wù)，然后按 CTRL+C 鍵關(guān)閉服務(wù)，您會(huì)發(fā)現(xiàn)關(guān)閉前需要完成的工作 GetOffWork 運(yùn)行完成后才會(huì)退出服務(wù)了。

至此，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 Worker Service 的優(yōu)雅退出。

StartAsync 和 StopAsync

為了更進(jìn)一步了解 Worker Service，我們?cè)賮?lái)豐富一下我們的代碼，重寫基類 BackgroundService 的 StartAsync 和 StopAsync 方法：

public class Worker : BackgroundService
{
    private bool _isStopping = false; //是否正在停止工作
    private readonly IHostApplicationLifetime _hostApplicationLifetime;
    private readonly ILogger<Worker> _logger;

    public Worker(IHostApplicationLifetime hostApplicationLifetime, ILogger<Worker> logger)
    {
        _hostApplicationLifetime = hostApplicationLifetime;
        _logger = logger;
    }

    public override Task StartAsync(CancellationToken cancellationToken)
    {
        _logger.LogInformation("上班了，又是精神抖擻的一天，output from StartAsync");
        return base.StartAsync(cancellationToken);
    }

    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
    {
        try
        {
            // 這里實(shí)現(xiàn)實(shí)際的業(yè)務(wù)邏輯
            while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
            {
                try
                {
                    _logger.LogInformation("Worker running at: {time}", DateTimeOffset.Now);

                    await SomeMethodThatDoesTheWork(stoppingToken);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    _logger.LogError(ex, "Global exception occurred. Will resume in a moment.");
                }

                await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(5), stoppingToken);
            }
        }
        finally
        {
            _logger.LogWarning("Exiting application...");
            GetOffWork(stoppingToken); //關(guān)閉前需要完成的工作
            _hostApplicationLifetime.StopApplication(); //手動(dòng)調(diào)用 StopApplication
        }
    }

    private async Task SomeMethodThatDoesTheWork(CancellationToken cancellationToken)
    {
        if (_isStopping)
            _logger.LogInformation("假裝還在埋頭苦干ing…… 其實(shí)我去洗杯子了");
        else
            _logger.LogInformation("我愛工作，埋頭苦干ing……");

        await Task.CompletedTask;
    }

    /// <summary>
    /// 關(guān)閉前需要完成的工作
    /// </summary>
    private void GetOffWork(CancellationToken cancellationToken)
    {
        _logger.LogInformation("啊，糟糕，有一個(gè)緊急 bug 需要下班前完成！！！");

        _logger.LogInformation("啊啊啊，我愛加班，我要再干 20 秒，Wait 1 ");

        Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(20)).Wait();

        _logger.LogInformation("啊啊啊啊啊啊，我愛加班，我要再干 1 分鐘，Wait 2 ");

        Task.Delay(TimeSpan.FromMinutes(1)).Wait();

        _logger.LogInformation("啊哈哈哈哈哈，終于好了，下班走人！");
    }

    public override Task StopAsync(CancellationToken cancellationToken)
    {
        _logger.LogInformation("太好了，下班時(shí)間到了，output from StopAsync at: {time}", DateTimeOffset.Now);

        _isStopping = true;

        _logger.LogInformation("去洗洗茶杯先……", DateTimeOffset.Now);
        Task.Delay(30_000).Wait();
        _logger.LogInformation("茶杯洗好了。", DateTimeOffset.Now);

        _logger.LogInformation("下班嘍 ^_^", DateTimeOffset.Now);

        return base.StopAsync(cancellationToken);
    }
}

重新運(yùn)行一下

dotnet build
dotnet run

然后按 CTRL+C 鍵關(guān)閉服務(wù)，看看運(yùn)行結(jié)果是什么？

我們可以觀察到在 Worker Service 啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)，基類 BackgroundService 中可重寫的三個(gè)方法的運(yùn)行順序分別如下圖所示：

總結(jié)

在本文中，我通過(guò)一個(gè)實(shí)例介紹了如何優(yōu)雅退出 Worker Service 的相關(guān)知識(shí)。

Worker Service 本質(zhì)上仍是一個(gè)控制臺(tái)應(yīng)用程序，執(zhí)行一個(gè)作業(yè)。但它不僅可以作為控制臺(tái)應(yīng)用程序直接運(yùn)行，也可以使用 sc.exe 實(shí)用工具安裝為 Windows 服務(wù)，還可以部署到 linux 機(jī)器上作為后臺(tái)進(jìn)程運(yùn)行。以后有時(shí)間我會(huì)介紹更多關(guān)于 Worker Service 的知識(shí)。

您可以從 GitHub 下載本文中的源碼^[2]。

相關(guān)鏈接：