用于紧急中断潜在无限循环的机制是否有对应设计模式？

场景描述 #

在Web应用开发中，针对那些理论上不应出现无限循环，但可能因bug触发无限循环的逻辑，希望在程序疑似挂起时主动抛出异常，避免线程阻塞耗尽资源。

示例代码 #

while ( _Combinations.Any() )
{
    var combination = _Combinations.First();

    combination.New.DuplicateIndex = combination.Current.DuplicateIndex;

    RemoveAllFromCombinations(combination.New);

    if ( emergency_break++ > 10_000 )
        throw new ArgumentException("More loops then expected - crash instead of hang");
}

相关术语与思路 #

这种给循环添加安全终止逻辑的做法没有通用的单一设计模式名称，但可以通过以下术语查找相关实现思路：

• 循环守卫（Loop Guard）/循环计数器检查：最直接的描述，通过设置最大迭代次数作为守卫条件，超过阈值就终止循环并抛出异常，和示例中的实现逻辑完全匹配。
• 看门狗机制（Watchdog Mechanism）：原本用于硬件或系统层面监控组件健康状态，在代码中可类比为对循环执行次数、耗时的监控，一旦超过预设阈值就触发终止逻辑。
• 故障安全（Fail-Safe）：核心是在系统出现意外异常（如无限循环）时，触发预设的安全处理（抛出异常终止），避免资源耗尽等更严重的问题。
• 迭代边界检查：强调为循环设置明确的执行边界，确保即使业务逻辑出现bug，也不会无限制执行下去。

实践中除了基于迭代次数的检查，还可以结合执行时间阈值来判断：记录循环开始时间，每次迭代时检查是否超过预设的最大允许执行时间，这种方式更贴合"程序挂起"的判断场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dirk Boer