Ping 任务将无法完成

Question

我正在开发一个“心跳”应用程序，该应用程序每分钟通过循环 ping 数百个 IP 地址。IP 地址存储在一个类的列表中Machines。我有一个循环，为每个 IP 创建一个Task<MachinePingResults>（MachinePingResults基本上是 IP 和在线状态的元组）并使用System.Net.NetworkInformation.

我遇到的问题是，运行数小时（或数天）后，主程序的一个循环无法完成，这Tasks导致内存泄漏。我无法确定为什么我的任务没有完成（如果我在运行几天后在运行时查看任务列表，有数百个任务显示为“正在等待”）。大多数情况下，所有任务都完成并处理完毕；他们没有完成只是随机的。例如，过去 24 小时在大约 12 小时内出现了 1 个问题，有 148 个等待任务从未完成。由于无法了解挂起的原因Ping（因为它是 .NET 内部的），我无法复制该问题进行调试。

（如果存在PingDNS 问题，.NET 中的调用可能会挂起，并且内置超时会失败，这就是我在其中构建了额外超时的原因）

如果 ping 在 15 秒内没有返回，我有办法取消主循环，使用Task.Delay和CancellationToken. 然后，在每个 Ping 函数中，我都有一个以防DelayPing 调用本身挂起的情况，强制该函数完成。另请注意，我仅 ping IPv4；没有 IPv6 或 URL。

主循环

pingcancel = new CancellationTokenSource();

List<Task<MachinePingResults>> results = new List<Task<MachinePingResults>>();

try
{
    foreach (var m in localMachines.FindAll(m => !m.Online))
        results.Add(Task.Run(() =>
            PingMachine(m.ipAddress, 8000), pingcancel.Token
        ));

    await Task.WhenAny(Task.WhenAll(results.ToArray()), Task.Delay(15000));

    pingcancel.Cancel();
}
catch (Exception ex) { Console.WriteLine(ex); }
finally
{
    results.Where(r => r.IsCompleted).ToList()
        .ForEach(r =>
        //modify the online machines);
        results.Where(r => r.IsCompleted).ToList().ForEach(r => r.Dispose());
        results.Clear();
 }

Ping 功能

static async Task<MachinePingResults> PingMachine(string ipaddress, int timeout)
{
    try
    {
        using (Ping ping = new Ping())
        {
            var reply = ping.SendPingAsync(ipaddress, timeout);

            await Task.WhenAny(Task.Delay(timeout), reply);

            if (reply.IsCompleted && reply.Result.Status == IPStatus.Success)
            {
                return new MachinePingResults(ipaddress, true);
            }
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Debug.WriteLine("Error: " + ex.Message);
    }
    return new MachinePingResults(ipaddress, false);
}

如果 Ping 挂起，每个Task都有一个延迟让它继续，我不知道是什么问题会导致某些任务Task<MachinePingResults>永远无法完成。

如何确保Task.NET 的使用Ping结束？

使用 .NET 5.0 并在运行 Windows 10 和 Windows Server 2012 的计算机上出现问题

Answer 1

发布的代码中有相当多的空白，但我尝试复制，并最终进行了一些重构。

这个版本看起来相当健壮，实际的调用包装SendAsync在适配器类中。

我承认这不一定直接回答问题，但在无法准确复制您的问题的情况下，提供了另一种构建代码的方法，可以消除问题。

    async Task Main()
    {
        var masterCts = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(15)); // 15s overall timeout
        
        var localMachines = new List<LocalMachine>
        {       
            new LocalMachine("192.0.0.1", false), // Should be not known - TimedOut
            new LocalMachine("192.168.86.88", false), // Should be not known - DestinationHostUnreachable (when timeout is 8000)
            new LocalMachine("www.dfdfsdfdfdsgrdf.cdcc", false), // Should be not known - status Unknown because of PingException
            new LocalMachine("192.168.86.87", false) // Known - my local IP
        };

        var results = new List<PingerResult>();

        try
        {
            // Create the "hot" tasks
            var tasks = localMachines.Where(m => !m.Online)
                                    .Select(m => new Pinger().SendPingAsync(m.HostOrAddress, 8000, masterCts.Token))
                                    .ToArray();

            await Task.WhenAll(tasks);
            
            results.AddRange(tasks.Select(t => t.Result));
        }
        finally
        {
            results.ForEach(r => localMachines.Single(m => m.HostOrAddress.Equals(r.HostOrAddress)).Online = r.Status == IPStatus.Success);

            results.Dump();  // For LINQPad
            localMachines.Dump(); // For LINQPad

            results.Clear();
        }
    }

    public class LocalMachine
    {
        public LocalMachine(string hostOrAddress, bool online)
        {
            HostOrAddress = hostOrAddress;
            Online = online;
        }

        public string HostOrAddress { get; }

        public bool Online { get; set; }
    }

    public class PingerResult
    {
        public string HostOrAddress {get;set;}
        
        public IPStatus Status {get;set;}
    }

    public class Pinger 
    {
        public async Task<PingerResult> SendPingAsync(string hostOrAddress, int timeout, CancellationToken token)
        {
            // Check if timeout has occurred
            token.ThrowIfCancellationRequested();

            IPStatus status = default;

            try
            {
                var reply = await SendPingInternal(hostOrAddress, timeout, token);
                status = reply.Status;
            }
            catch (PingException)
            {               
                status = IPStatus.Unknown;
            }
            
            return new PingerResult
            {
                HostOrAddress = hostOrAddress,
                Status = status
            };
        }

        // Wrap the legacy EAP pattern offered by Ping.
        private Task<PingReply> SendPingInternal(string hostOrAddress, int timeout, CancellationToken cancelToken)
        {
            var tcs = new TaskCompletionSource<PingReply>();

            if (cancelToken.IsCancellationRequested)
            {
                tcs.TrySetCanceled();
            }   
            else
            {
                using (var ping = new Ping())
                {
                    ping.PingCompleted += (object sender, PingCompletedEventArgs e) =>
                    {
                        if (!cancelToken.IsCancellationRequested)
                        {
                            if (e.Cancelled)
                            {
                                tcs.TrySetCanceled();
                            }
                            else if (e.Error != null)
                            {
                                tcs.TrySetException(e.Error);
                            }
                            else
                            {
                                tcs.TrySetResult(e.Reply);
                            }
                        }
                    };
                    
                    cancelToken.Register(() => { tcs.TrySetCanceled(); });

                    ping.SendAsync(hostOrAddress, timeout, new object());
                }
            };

            return tcs.Task;
        }
    }

编辑：

我刚刚在评论中注意到您提到 ping“所有 1391”。此时，我会考虑限制使用SemaphoreSlim. 请参阅这篇博客文章（很久以前！），它概述了该方法：https ://devblogs.microsoft.com/pfxteam/implementing-a-simple-foreachasync/