WebClient 超时花费的时间比预期的要长(使用:Rx、Try Catch、Task)

WebClient Timeout takes longer than expected (Using: Rx, Try Catch, Task)

问题:我继承了 ExtendedWebClient 中的 WebClient,我在 WebRequest 中覆盖了 属性 =18=]方法。如果我把它设置为 100 毫秒,甚至 20 毫秒,它总是至少需要 30 多秒。有时它似乎根本无法通过。

此外,当提供图片的服务(见下面的代码)再次上线时,用 Rx / System.Reactive 编写的代码不再将图片推送到 pictureBox 中了?

我该如何解决这个问题,我做错了什么? (见下面的代码)


测试用例:我为此设置了一个 WinForms 测试项目,它正在执行以下操作。

  1. GetNextImageAsync

    public async Task<Image> GetNextImageAsync()
    {            
        Image image = default(Image);
    
        try {
            using (var webClient = new ExtendedWebClient()) {                    
                var data = await webClient.DownloadDataTaskAsync(new Uri("http://SOMEIPADDRESS/x/y/GetJpegImage.cgi"));
                image = ByteArrayToImage(data);
    
                return image;
            }
        } catch {
            return image;
        }
    }
    
  2. ExtendedWebClient

    private class ExtendedWebClient : WebClient
    {
        protected override WebRequest GetWebRequest(Uri address)
        {                
            var webRequest = base.GetWebRequest(address);
            webRequest.Timeout = 100;
            return webRequest;
        }
    }
    

3.1 演示代码(使用 Rx)

注:其实一直没有到达pictures.Subscribe()正文中的"else"语句

    var pictures = Observable
            .FromAsync<Image>(GetNextImageAsync)
            .Throttle(TimeSpan.FromSeconds(.5))
            .Repeat()
            ;

    pictures.Subscribe(img => {
        if (img != null) {
            pictureBox1.Image = img;
        } else {
            if (pictureBox1.Created && this.Created) {
                using (var g = pictureBox1.CreateGraphics()) {
                    g.DrawString("[-]", new Font("Verdana", 8), Brushes.Red, new PointF(8, 8));
                }
            }
        }
    });

3.2 演示代码(使用Task.Run)

注意 1:此处正在调用 "else" 主体,但 WebClient 仍需要比预期更长的时间才能超时....

注2:我不想用这个方法,因为这样我不能"Throttle"图像流,我不能让它们按正确的顺序排列,然后用我的图像流做其他事情......但这只是它工作的示例代码......

    Task.Run(() => {
        while (true) {
            GetNextImageAsync().ContinueWith(img => {
                if(img.Result != null) {
                    pictureBox1.Image = img.Result;
                } else {
                    if (pictureBox1.Created && this.Created) {
                        using (var g = pictureBox1.CreateGraphics()) {
                            g.DrawString("[-]", new Font("Verdana", 8), Brushes.Red, new PointF(8, 8));
                        }
                    }
                }
            });                    
        }
    });
  1. 作为参考,将 byte[] 转移到 Image 对象的代码。

    public Image ByteArrayToImage(byte[] byteArrayIn)
    {
        using(var memoryStream = new MemoryStream(byteArrayIn)){
            Image returnImage = Image.FromStream(memoryStream);
            return returnImage;
        }
    }
    

另一个问题...

我将在下面解决取消问题,但对以下代码的行为也存在误解,无论取消问题如何,这都会导致问题:

var pictures = Observable
  .FromAsync<Image>(GetNextImageAsync)
  .Throttle(TimeSpan.FromSeconds(.5))
  .Repeat()

你可能认为这里的Throttle会限制GetNextImageAsync的调用率。可悲的是,情况并非如此。考虑以下代码:

var xs = Observable.Return(1)
                   .Throttle(TimeSpan.FromSeconds(5));

您认为在订阅者上调用 OnNext(1) 需要多长时间?如果你认为 5 秒,你就错了。由于 Observable.Return 在其 OnNext(1) 之后立即发送 OnCompleted,因此 Throttle 推断没有更多事件可能会限制 OnNext(1) 并立即发出它。

与我们创建非终止流的这段代码对比:

var xs = Observable.Never<int>().StartWith(1)
                   .Throttle(TimeSpan.FromSeconds(5));

现在 OnNext(1) 在 5 秒后到达。

所有这一切的结果是,您的不确定性 Repeat 会破坏您的代码,请求图像的速度与图像到达的速度一样快 - 这究竟是如何导致您所看到的效果需要进一步分析。

有几种结构可以限制查询速率,具体取决于您的要求。一种是简单地在结果中附加一个空延迟:

var xs = Observable.FromAsync(GetValueAsync)                       
                   .Concat(Observable.Never<int>()
                        .Timeout(TimeSpan.FromSeconds(5),
                                 Observable.Empty<int>()))
                   .Repeat();

在这里,您可以将 int 替换为 GetValueAsync 返回的类型。

取消

正如@StephenCleary 观察到的,设置 Timeout 属性 或 WebRequest 仅适用于同步请求。在查看了使用 WebClient 干净地实现取消的必要更改后,我不得不同意它与 WebClient 一样,如果可能的话,您最好转换为 HttpClient

可悲的是,即便如此,诸如 GetByteArrayAsync 之类的“简单”方法也不会(出于某些奇怪的原因)接受 CancellationToken.

的过载

如果您确实使用 HttpClient,那么超时处理的一个选项是通过 Rx,如下所示:

void Main()
{
    Observable.FromAsync(GetNextImageAsync)
            .Timeout(TimeSpan.FromSeconds(1), Observable.Empty<byte[]>())
            .Subscribe(Console.WriteLine);
}

public async Task<byte[]> GetNextImageAsync(CancellationToken ct)
{
    using(var wc = new HttpClient())
    {
        var response = await wc.GetAsync(new Uri("http://www.google.com"),
            HttpCompletionOption.ResponseContentRead, ct);
        return await response.Content.ReadAsByteArrayAsync();
    }
}

这里我使用了 Timeout 运算符来在超时时发出一个空流 - 其他选项可用,具体取决于您的需要。

Timeout 超时时,它将取消它对 FromAsync 的订阅,这反过来又会取消它通过 GetNextImageAsync 间接传递给 HttpClient.GetAsync 的取消令牌。

您也可以使用类似的结构在 WebRequest 上调用 Abort,但正如我所说,鉴于不直接支持取消令牌,这更像是一个废话。

引用 MSDN docs:

The Timeout property affects only synchronous requests made with the GetResponse method. To time out asynchronous requests, use the Abort method.

可以 乱用 Abort 方法,但是从 WebClient 转换为 HttpClient 更容易记住异步操作。