C#多线程编程的Task(任务全面解析)

原文链接:https://www.cnblogs.com/xietianjiao/p/7429742.html

Task是.NET4.0加入的,跟线程池ThreadPool的功能类似,用Task开启新任务时,会从线程池中调用线程,而Thread每次实例化都会创建一个新的线程。

 我们可以说Task是一种基于任务的编程模型。它与thread的主要区别是,它更加方便对线程进程调度和获取线程的执行结果。

 

Task类和Task<TResult>类
前者接收的是Action委托类型
后者接收的是Func<TResult>委托类型

 

任务和线程的区别:

1、任务是架构在线程之上的,也就是说任务最终还是要抛给线程去执行。

2、任务跟线程不是一对一的关系,比如开10个任务并不是说会开10个线程,这一点任务有点类似线程池,但是任务相比
线程池有很小的开销和精确的控制。

一、Task的创建

1、直接创建

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var task1 = new Task(() =>
{
         Console.WriteLine("Begin");
         System.Threading.Thread.Sleep(5000);
         Console.WriteLine("Finish");
   });
Console.WriteLine("Before start:" + task1.Status);
task1.Start();

  2、工厂创建

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Task.Factory.StartNew(()={
 
});

  3、4.5以后Run运行

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Task.Run(()=>{
 
});

  4、一种方便获取返回值的方式

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static void Main(string[] args)
        {
            var tcs = new TaskCompletionSource<int>();
            new Thread(() => {
                Thread.Sleep(5000);
                int i = Enumerable.Range(1, 100).Sum();
                tcs.SetResult(i); }).Start();//线程把运行计算结果,设为tcs的Result。
              Task<int> task = tcs.Task;
              Console.WriteLine(task.Result); //此处会阻塞,直到匿名线程调用tcs.SetResult(i)完毕
        }

  

二、细节解释

看下面代码:

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namespace WpfApplication6
{
    /// <summary>
    /// MainWindow.xaml 的交互逻辑
    /// </summary>
    public partial class MainWindow : Window
    {
  
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            ConsoleManager.Show();//打开控制台窗口
        }
  
        private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("主线程启动");
            Task task = Task.Run(() => {
                Thread.Sleep(1500);
                Console.WriteLine("task启动");
            });
            Thread.Sleep(300);
            task.Wait();
            Console.WriteLine("主线程结束");
        }
  
    }
}

  结果:

 

分析:

开启新任务的方法:Task.Run()或者Task.Factory.StartNew(),开启的是后台线程

要在主线程中等待后台线程执行完毕,可以使用Wait方法(会以同步的方式来执行)。不用Wait则会以异步的方式来执行。

thread和Task的区别,thread new多少个就会创建多少个线程,而task是利用线程池中的线程。

 

task<TResult>就是有返回值的Task,TResult就是返回值类型。示例:

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private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    Console.WriteLine("主线程开始");
    //返回值类型为string
    Task<string> task = Task<string>.Run(() => {
        Thread.Sleep(2000);
        return Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString();
    });
    //会等到task执行完毕才会输出;
    Console.WriteLine(task.Result);
    Console.WriteLine("主线程结束");
}

  

通过task.Result可以取到返回值,若取值的时候,后台线程还没执行完,则会等待其执行完毕!

简单提一下:

Task任务可以通过CancellationTokenSource类来取消。

三、Task的其他方法

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Task.Wait();    //阻塞当前线程
Task.WaitAll(); //阻塞当前线程直到所有的任务执行完毕
Task.WaitAny(); //阻塞当前线程直到有任意一个任务执行完毕
 
 
Task.ContinueWith(
task=>{
 
});              //执行完上一个任务后继续执行,并将上一个任务(包括结果)传递给下一个代码块
 
 
一种是使用GetAwaiter方法。GetAwaiter方法返回一个TaskAwaiter结构,该结构有一个OnCompleted事件,只需对
 
OnCompleted事件赋值,即可在完成后调用该事件。
 
static void Main(string[] args)
        {
            Task<int> Task1 = Task.Run<int>(() => { return Enumerable.Range(1, 100).Sum(); });
            var awaiter = Task1.GetAwaiter();
            awaiter.OnCompleted(() =>
            {
                Console.WriteLine("Task1 finished");
                int result = awaiter.GetResult();
                Console.WriteLine(result); // Writes result
            });
            Thread.Sleep(1000);
        }

  四、任务的中断

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var tokenSource = new CancellationTokenSource();
            var token = tokenSource.Token;
            var task = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                for (var i = 0; i < 1000; i++)
                {
                    System.Threading.Thread.Sleep(1000);
                    if (token.IsCancellationRequested)
                    {
                        Console.WriteLine("Abort mission success!");
                        return;
                    }
                }
            }, token);
 
            //注册cancel后要执行的代码
            token.Register(() =>
            {
                Console.WriteLine("Canceled");
            });
            Console.WriteLine("Press enter to cancel task...");
            Console.ReadKey();
            //调用取消
            tokenSource.Cancel();

  五、任务的中断取消

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var tokenSource = new CancellationTokenSource();
            var token = tokenSource.Token;
            var task = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                for (var i = 0; i < 1000; i++)
                {
                    System.Threading.Thread.Sleep(1000);
                    if (token.IsCancellationRequested)
                    {
                        Console.WriteLine("Abort mission success!");
                        return;
                    }
                }
            }, token);
 
            //注册cancel后要执行的代码
            token.Register(() =>
            {
                Console.WriteLine("Canceled");
            });
            Console.WriteLine("Press enter to cancel task...");
            Console.ReadKey();
            //调用取消
            tokenSource.Cancel();

  六、异常处理

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异常处理;
对于某些匿名的Task(通过 Task.Run方法生成的,不调用wait,也不关心是否运行完成),某些情况下,记录它们的异
 
常错误也是有必要的。这些异常称作未观察到的异常(unobserved exceptions)。可以通过订阅一个全局的静态事件
 
TaskScheduler.UnobservedTaskException来处理这些异常。只要当一个Task有异常,并且在被垃圾回收的时候,才会触
 
发这一个事件。如果Task还处于被引用状态,或者只要GC不回收这个Task,这个UnobservedTaskException事件就不会被
 
触发
GC.Collect();
GC.WaitForPendingFinalizers();

  

七、Task的状态


Created:表示默认初始化任务,但是“工厂创建的”实例直接跳过。

WaitingToRun: 这种状态表示等待任务调度器分配线程给任务执行。

RanToCompletion:任务执行完毕。

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