一：背景

1. 講故事

上一篇跟大家聊到了 CancellationTokenSource，今天跟大家聊到的是另一個話題叫組合變更令牌 CompositeChangeToken，當前我所有的研究都是基于dump分析之用，所以偏重的點自然就不一樣，如果純純的研究源碼那可能就是入門到放棄。。。接下來說下 CompositeChangeToken是干什么用的，你可以理解成觀察者模式，舉例：如果一個房子里面有幾顆炸彈，只要任何一顆炸彈爆炸，房子都會塌掉，任何關注這個房子的人都會有所變化（跑，叫，哭）... ，其中 CompositeChangeToken 就是觀察者集合，有了這個概念之后寫一段簡單的代碼。

namespace BombHouseExample
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 創建多個炸彈（變化令牌）
            var bomb1 = new BombChangeToken("炸彈1");
            var bomb2 = new BombChangeToken("炸彈2");
            var bomb3 = new BombChangeToken("炸彈3");

            // 創建組合令牌 - 任何炸彈爆炸都會觸發房子倒塌
            var houseToken = new CompositeChangeToken(new IChangeToken[] { bomb1, bomb2, bomb3 });

            Console.WriteLine("房子里有幾顆炸彈，任何一顆爆炸都會導致房子倒塌！");
            Console.WriteLine("觀察者（回調）已注冊：當房子倒塌時會有不同反應...\n");

            // 注冊不同的觀察者反應
            houseToken.RegisterChangeCallback(_ =>
            {
                Console.WriteLine($"【{DateTime.Now:HH:mm:ss}】 觀察者1: 驚聲尖叫！");
            }, null);

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

            houseToken.RegisterChangeCallback(_ =>
            {
                Console.WriteLine($"【{DateTime.Now:HH:mm:ss}】 觀察者3: 放聲大哭！");
            }, null);

            // 模擬炸彈爆炸
            Console.WriteLine("\n3秒后炸彈爆炸...");
            Thread.Sleep(3000);
            bomb1.Explode();        // 任何一顆炸彈爆炸都會觸發所有回調

            Console.WriteLine("\n按任意鍵退出...");
            Console.ReadKey();
        }
    }

    /// <summary>
    /// 炸彈變化令牌 - 任何炸彈爆炸都會導致房子倒塌
    /// </summary>
    public class BombChangeToken : IChangeToken
    {
        private CancellationTokenSource _cts = new CancellationTokenSource();
        private string _bombName;

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

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

        public bool HasChanged => _cts.IsCancellationRequested;

        public bool ActiveChangeCallbacks => true;

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

從卦中看，是不是非常的形象，當然這不是本篇的主題，接下來簡單研究下底層。

二：CompositeChangeToken 分析

1. RegisterChangeCallback 干了什么

這個方法在底層會做兩件事情。

1. 在BombChangeToken 中注入CompositeChangeToken.OnChange 方法
2. 在 CompositeChangeToken 中注入 用戶自定義回調。

千言萬語之前先來一張類圖，我花了點時間自己研究的，不知道對不對哈。

手握地圖接下來就是如何眼見為實呢？先觀察源代碼。

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

private void EnsureCallbacksInitialized()
{
    if (!this.RegisteredCallbackProxy)
    {
        this._cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();
        this._disposables = new List<IDisposable>();
        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);
            }
        }
    }
}

有了源代碼的陪伴，接下來使用 dnspy 在 bomb.Explode() 處下斷點觀察，截圖如下：

從卦中可以看到 BombChangeToken 注冊的果然是 OnChange，眼尖的朋友會看到這里有一個 CallbackPartition[16]， 稍微解釋下，它是為了提高并發，將原來的 Registrations 拆分成了 16 個，相當于有 16 個 CallbackNode 分配器。

接下來看另一張圖：

從卦中可以看到這里也有一個自己的 cts，從 Id=3 可以知道里面有 3-1 個CallbackNode，即我們注冊的自定義回調。

這里有一個小注意點，多個 BombChangeToken 和 單個 CompositeChangeToken 內部都有自己的 cts，這個在研究的時候不要以為是一個，搞得暈頭轉向的。

2. Explode 是如何觸發的

想了解這個觸發過程，畫一張序列圖如下：

從卦中可以清晰的看到 BombChangeToken.TriggerChange() -> CompositeChangeToken.OnChange() -> CancellationTokenRegistration.Dispose() 的過程，接下來就是眼見為實環節了，在 CompositeChangeToken.OnChange 處下一個斷點觀察。

最后就是要明白 Composite._cancellationTokenSource 中的一些重要調試信息，比如：

• _threadIDExecutingCallbacks 當前執行取消操作的線程ID。
• _executingCallbackId 當前正在處理哪一個CallbackNode 節點。

上面的兩點信息在高級調試排查中非常重要，截圖如下：

三：總結

到這里就簡單的介紹完了，重點留意 _threadIDExecutingCallbacks 和 _executingCallbackId 字段值是解決程序中疑難雜癥的關鍵。