在C#中，可以使用CancellationToken和Task的超時機制來實現調用方法時的超時終止。

一

用Task.Delay(int)模擬耗時操作

        static async Task Main(string[] args){using (var cts = new CancellationTokenSource(1 * 1000)){await doSomething(cts.Token);}Console.WriteLine("Press any key to end...");Console.ReadLine();Console.WriteLine();}static async Task doSomething(CancellationToken cancellationToken){try{  int x = new Random().Next(4, 7);Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss.fff")} 大約需要{x}秒才能執行結束");//模擬耗時操作await Task.Delay(x * 1000, cancellationToken); Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss.fff")} 執行doSomething結束");}catch (OperationCanceledException ex){//如果被取消，則拋出異常Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss.fff")} 超時了：" + ex.Message);}}

二?

????????如果我們要設置超時的方法本身不支持異步或超時參數時，可以通過使用Task和CancellationToken來實現，但這需要一些間接的方式。? ? ? ?

????????假設，方法doOperate（定義如下）執行時間較長，我們要在調用它時，設置超時操作。

 static bool doOperate(int x, string y, out string error)  {  // 模擬長時間操作  System.Threading.Thread.Sleep(5000); // 假設操作需要5秒  error = null; // 假設沒有錯誤  Console.WriteLine($"Hello {y}");return true; // 假設操作成功  }  

????????從doOperate的定義中，我們可以看到：doOperate方法并沒有設計為異步且不接受超時或取消令牌。

? ? ? ? 這種情況下，如果我們想設置在調用doOperate方法時超時，一種常用的方法是將doOperate的調用放在一個單獨的任務中，并使用Task.Delay和Task.WhenAny來等待doOperate或超時時間結束。

????????這里我們可以使用Task.Run來封裝doOperate的調用。

????????但請注意，這可能會引入線程池的使用，如果doOperate是CPU密集型的操作，可能會影響系統性能。如果doOperate主要是IO操作（比如文件訪問或數據庫查詢），這種方法的影響會比較小。

static void Main(string[] args){MethodX();}static void MethodX(){string error = null;bool result = CallDoOperateWithTimeout(3*1000, out error);if (!result){Console.WriteLine($"Operation failed: {error ?? "Timeout occurred."}");}else{Console.WriteLine("Operation completed successfully.");}}static bool CallDoOperateWithTimeout(int timeoutMilliseconds, out string error){var cts = new CancellationTokenSource(timeoutMilliseconds);string tempError = null;bool iResult = false;Task task = Task.Run(() =>{try{doOperate(42, "someInput", out tempError);iResult = true;}catch (Exception ex){tempError = ex.Message;iResult = false;}}, cts.Token);try{task.Wait(cts.Token); // 等待任務完成或拋出異常  error = tempError;return iResult;}catch (OperationCanceledException){error = "Operation timed out.";return false;}catch (Exception ex){error = ex.Message;return false;}}

????????執行后，我們會發現，確實提示”Operation failed: Operation timed out.“，但是也打印了”Hello somInput“——即doOperate方法并沒有被終止掉，這是因為：

????????doOperate?方法本身并不是真正的異步方法（即，它并沒有使用?async?關鍵字，也沒有?await?任何異步操作）。相反，它使用了?Thread.Sleep?來模擬長時間的操作，這是一個阻塞調用，會阻塞執行它的線程直到指定的時間過去。

????????當我們從?Main?方法或任何其他同步上下文中啟動這個?Task?時，雖然?Task?本身是在一個單獨的線程上執行的，但?doOperate?方法內的?Thread.Sleep?會阻塞那個單獨的線程。與此同時，Main?方法中的代碼會繼續執行到?task.Wait(cts.Token)，它等待?Task?完成或超時。

????????如果?Task（即?doOperate?方法的執行）在超時之前還沒有完成（在這個例子中是5秒），CancellationTokenSource?的?Token?將會被觸發來請求取消操作。但是，請注意，doOperate?方法內部并沒有檢查?CancellationToken?的狀態，因此它不會提前退出。因此，Thread.Sleep?將會繼續執行直到其完成，隨后?doOperate?方法將輸出?"Hello {y}"?并返回?true。

????????然而，在?Main?方法中，由于已經超過了超時時間，task.Wait(cts.Token)?會拋出一個?OperationCanceledException（或者，如果?Task?實際上在超時之后完成了，則不會拋出異常，但在這個例子中它不會）。這個異常會被捕獲，并且錯誤消息會被設置為?"Operation timed out."。

????????要解決這個問題并讓?doOperate?方法能夠響應取消請求，您需要在?doOperate?方法內部定期檢查?CancellationToken?的狀態。

????????但是，由于?doOperate?使用了?Thread.Sleep，而?Thread.Sleep?是不支持取消的，您需要使用其他方法來模擬異步操作，比如使用?Task.Delay（它可以接受一個?CancellationToken）或者實現您自己的異步邏輯（比如輪詢某種條件或等待某個事件）。

????????然而，在這個特定的例子中，由于?doOperate?方法是同步的并且使用了?Thread.Sleep，所以我們無法直接讓它響應取消請求。

????????如果我們想要讓?doOperate?能夠被取消，我們需要重寫doOperate?以使用異步模式，或者找到一種方法來避免在需要響應取消的場景中使用?Thread.Sleep。

????????如果我們只是想在超時后停止等待?doOperate?的結果，并且不關心?doOperate?方法是否實際完成，那么我們的代碼已經按預期工作了，只是?doOperate?會在后臺繼續執行直到完成。如果我們想要確保?doOperate?在超時后被取消（即停止執行），那么我需要重新設計?doOperate?方法以支持取消。

三

????????重寫doOperate?方法，將它轉變為一個異步方法，并使用?CancellationToken?來檢查是否應該提前退出。

????????然而，由于原始的?doOperate?方法使用了?Thread.Sleep?來模擬長時間操作，這是不可取消的，我們需要找到一個替代方案。

一個常見的替代方案是使用?Task.Delay，它是一個可取消的異步延時操作。下面是重寫后的?doOperate?方法和相應的調用邏輯：

    /// <summary>/// 封裝操作結果的類/// </summary>private class OperationResult{/// <summary>/// 執行成功/// </summary>public bool Success { get; set; }/// <summary>/// 執行發生異常時的錯誤消息/// </summary>public string Error { get; set; }}/// <summary>/// 異步版本的doOperate方法/// </summary>/// <param name="x"></param>/// <param name="y"></param>/// <param name="cancellationToken"></param>/// <returns></returns>static async Task<OperationResult> doOperateAsync(int x, string y, CancellationToken cancellationToken){try{// 使用Task.Delay模擬異步操作，該操作支持取消  await Task.Delay(5000, cancellationToken);// 假設這是耗時的異步操作  Console.WriteLine($"Hello {y}");return new OperationResult { Success = true, Error = null };}catch (OperationCanceledException){// 如果操作被取消  return new OperationResult { Success = false, Error = "Operation was cancelled." };}catch (Exception ex){// 捕獲并處理其他可能的異常  return new OperationResult { Success = false, Error = ex.Message };}}

static async Task Main(string[] args){await MethodXAsync();Console.WriteLine("press any key to end..."); Console.ReadKey();}static async Task MethodXAsync(){//設置超時時間是3秒OperationResult result = await CallDoOperateWithTimeoutAsync(3 * 1000);if (!result.Success){Console.WriteLine($"Operation failed: {result.Error ?? "Timeout occurred."}");}else{Console.WriteLine("Operation completed successfully.");}}static async Task<OperationResult> CallDoOperateWithTimeoutAsync(int timeoutMilliseconds){var cts = new CancellationTokenSource(timeoutMilliseconds);try{// 注意：這里我們不需要將cts.Token傳遞給Task.Run，  // 因為我們是在等待DoOperateAsync的完成，而不是Task.Run的完成。  // Task.Run主要用于在后臺線程上執行代碼，但在這里我們直接調用異步方法。  var result = await doOperateAsync(42, "someInput", cts.Token);return result;}catch (TaskCanceledException){return new OperationResult { Success = false, Error = "Operation timed out." };}catch (Exception ex){return new OperationResult { Success = false, Error = ex.Message };}}

請注意以下幾點：

1. 我將?Main?方法改為異步的，并使用了?await?關鍵字來等待?MethodXAsync?的完成。這是處理異步程序的常見做法。

2. CallDoOperateWithTimeoutAsync?方法直接調用?doOperateAsync?并等待其完成，同時處理可能的取消異常和其他異常。doOperateAsync?方法現在是一個返回?OperationResult?實例的異步方法，該實例包含了操作的成功狀態和可能的錯誤消息。

3. DoOperateAsync?方法現在是一個異步方法，可以在不阻塞當前線程的情況下執行長時間的操作。
   如果?doOperateAsync?中的代碼需要在另一個線程上執行（例如，因為它執行了阻塞的 I/O 操作），那么我們可以考慮使用?Task.Run?來封裝這部分代碼。但是，在這個例子中，Task.Delay?已經是一個異步操作，所以我們不需要額外的線程。

4. 我創建了一個?OperationResult?類來封裝?doOperate?方法的成功狀態和可能的錯誤消息。這樣，我們就可以在異步操作完成后返回一個包含這些信息的單一對象。

????????現在，當我們運行這個程序時，如果?doOperateAsync?方法在超時之前完成，它將輸出?"Hello someInput"?并報告成功。如果超時發生，它將報告超時錯誤，并且?doOperateAsync?方法中的?Console.WriteLine?將不會被執行（因為?Task.Delay?會被取消）。?