聊一聊 .NET 中的 CompositeChangeToken

摘要：上一篇跟大家聊到了CancellationTokenSource，今天跟大家聊到的是另一个话题叫组合变更令牌CompositeChangeToken，当前我所有的研究都是基于dump分析之用，所以偏重的点自然就不一样，如果纯纯的研究源码那可能就是入门到放弃。。

上一篇跟大家聊到了CancellationTokenSource，今天跟大家聊到的是另一个话题叫组合变更令牌CompositeChangeToken，当前我所有的研究都是基于dump分析之用，所以偏重的点自然就不一样，如果纯纯的研究源码那可能就是入门到放弃。。。接下来说下 CompositeChangeToken是干什么用的，你可以理解成观察者模式，举例：如果一个房子里面有几颗炸弹，只要任何一颗炸弹爆炸，房子都会塌掉，任何关注这个房子的人都会有所变化（跑，叫，哭）... ，其中 CompositeChangeToken 就是观察者集合，有了这个概念之后写一段简单的代码。
namespace BombHouseExample
{
internalclassProgram
{
static void Main(string args)
{
// 创建多个炸弹（变化令牌）
var bomb1 = new BombChangeToken("炸弹1");
var bomb2 = new BombChangeToken("炸弹2");
var bomb3 = new BombChangeToken("炸弹3");

// 创建组合令牌 - 任何炸弹爆炸都会触发房子倒塌
var houseToken = new CompositeChangeToken(new IChangeToken { bomb1, bomb2, bomb3 });

Console.WriteLine("房子里有几颗炸弹，任何一颗爆炸都会导致房子倒塌！");
Console.WriteLine("观察者（回调）已注册：当房子倒塌时会有不同反应...\n");

// 注册不同的观察者反应
houseToken.RegisterChangecallback(_ =>
{
Console.WriteLine($"【{DateTime.Now:HH:mm:ss}】观察者1: 惊声尖叫！");
}, null);

houseToken.RegisterChangeCallback(_ =>
{
Console.WriteLine($"【{DateTime.Now:HH:mm:ss}】观察者2: 拼命逃跑！");
}, null);

{
Console.WriteLine($"【{DateTime.Now:HH:mm:ss}】观察者3: 放声大哭！");
}, null);

// 模拟炸弹爆炸
Console.WriteLine("\n3秒后炸弹爆炸...");
Thread.Sleep(3000);
bomb1.Explode; // 任何一颗炸弹爆炸都会触发所有回调

Console.WriteLine("\n按任意键退出...");
Console.ReadKey;
}
}

///
/// 炸弹变化令牌 - 任何炸弹爆炸都会导致房子倒塌
///
publicclassBombChangeToken : IChangeToken
{
private CancellationTokenSource _cts = new CancellationTokenSource;
privatestring _bombName;

public BombChangeToken(string bombName)
{
_bombName = bombName;
}

///
/// 引爆炸弹
///
public void Explode
{
Console.WriteLine($"【{_bombName}】爆炸了！");
_cts.Cancel;
}

publicbool HasChanged => _cts.IsCancellationRequested;

publicbool ActiveChangeCallbacks => true;

public IDisposable RegisterChangeCallback(Actionobject> callback, object state)
{
return _cts.Token.Register(callback, state);
}
}
}

从卦中看，是不是非常的形象，当然这不是本篇的主题，接下来简单研究下底层。

1. RegisterChangeCallback 干了什么

这个方法在底层会做两件事情。

在 BombChangeToken中注入CompositeChangeToken.OnChange方法在 CompositeChangeToken中注入用户自定义回调。

千言万语之前先来一张类图，我花了点时间自己研究的，不知道对不对哈。

手握地图接下来就是如何眼见为实呢？先观察源代码。

public IDisposable RegisterChangeCallback(Actionobject> callback, object state)
{
this.EnsureCallbacksInitialized;
returnthis._cancellationTokenSource.Token.Register(callback, state); //第二件事
}

private void EnsureCallbacksInitialized
{
if (!this.RegisteredCallbackProxy)
{
this._cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource;
this._disposables = new List
for (int i = 0; i this.ChangeTokens.Count; i++)
{
if (this.ChangeTokens[i].ActiveChangeCallbacks)
{
IDisposable disposable = this.ChangeTokens[i].RegisterChangeCallback(CompositeChangeToken._onChangeDelegate, this); //第一件事
if (this._cancellationTokenSource.IsCancellationRequested)
{
disposable.Dispose;
break;
}
this._disposables.Add(disposable);
}
}
}
}

有了源代码的陪伴，接下来使用 dnspy 在bomb.Explode

从卦中可以看到 BombChangeToken 注册的果然是OnChange，眼尖的朋友会看到这里有一个CallbackPartition[16]，稍微解释下，它是为了提高并发，将原来的 Registrations 拆分成了 16 个，相当于有 16 个 CallbackNode 分配器。

接下来看另一张图：

从卦中可以看到这里也有一个自己的 cts，从Id=3可以知道里面有3-1个CallbackNode，即我们注册的自定义回调。

这里有一个小注意点，多个 BombChangeToken 和单个 CompositeChangeToken 内部都有自己的 cts，这个在研究的时候不要以为是一个，搞得晕头转向的。

2. Explode 是如何触发的

想了解这个触发过程，画一张序列图如下：

从卦中可以清晰的看到BombChangeToken.TriggerChange -> CompositeChangeToken.OnChange -> CancellationTokenRegistration.Dispose的过程，接下来就是眼见为实环节了，在 CompositeChangeToken.OnChange 处下一个断点观察。