多核时代 .NET Framework 4 中的并行编程2---任务并行库之Task (上)
1. 任务并行库
任务并行库 (Task Parallel Library) 是 .NET Framework 4 版的 System.Threading 和 System.Threading.Tasks 命名空间中的一组公共类型和 API。 TPL 的目的在于简化向应用程序中添加并行性和并发性的过程，从而提高开发人员的工作效率。TPL 会动态地按比例调节并发程度，以便最有效地使用所有可用的处理器。 此外，TPL 还处理工作分区、ThreadPool 上的线程调度、取消支持、状态管理以及其他低级别的细节操作。 通过使用 TPL，您可以在将精力集中于程序要完成的工作，同时最大程度地提高代码的性能。
从 .NET Framework 4 开始，TPL 是编写多线程代码和并行代码的首选方法。 但是，并不是所有代码都适合并行化；例如，如果某个循环在每次迭代时只执行少量工作，或它在很多次迭代时都不运行，那么并行化的开销可能导致代码运行更慢。 此外，像任何多线程代码一样，并行化会增加程序执行的复杂性。 尽管 TPL 简化了多线程方案，但我们建议您对线程处理概念（例如，锁、死锁和争用条件）进行基本的了解，以便能够有效地使用 TPL。
下面,将介绍并行库中一个重要的类:Task.它表示一个异步操作.
2. Task基本使用:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace AppParallel
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Task task1 = new Task(new Action(SayHello));
Task task2 = new Task(delegate
{
SayHello();
});
Task task3 = new Task(() => SayHello());
Task task4 = new Task(() =>
{
SayHello();
});
task1.Start();
task2.Start();
task3.Start();
task4.Start();
Console.WriteLine("Main 执行完毕!");
Console.ReadLine();
}
static void SayHello()
{
Console.WriteLine("Hello C# Parallel!");
}
}
}
上面的例子中,我们首先需要引用System.Threading.Tasks名空间,这个命名空间是.Net4中新增加的.同时,我们可以编写并行代码很简单,需要申明一个Task的实例,然后调用他的Start()方法即可.
Task类的提供以下构造函数:
（1） Task(Action)
使用指定的操作初始化新的 Task。
（2） Task(Action, CancellationToken)
用指定的操作和 CancellationToken 初始化新的 Task。
（3） Task(Action, TaskCreationOptions)
使用指定的操作和创建选项初始化新的 Task。
（4） Task(Action<Object>, Object)
使用指定的操作和状态初始化新的 Task。
（5） Task(Action, CancellationToken, TaskCreationOptions)
使用指定的操作和创建选项初始化新的 Task。
（6） Task(Action<Object>, Object, CancellationToken)
使用指定的操作、状态和选项初始化新的 Task。
（7） Task(Action<Object>, Object, TaskCreationOptions)
使用指定的操作、状态和选项初始化新的 Task。
（8） Task(Action<Object>, Object, CancellationToken, TaskCreationOptions)
使用指定的操作、状态和选项初始化新的 Task
其中,TaskCreationOptions用来指定可控制任务的创建和执行的可选行为的标志。可用的枚举如下:
Ø None 指定应使用默认行为。
Ø PreferFairness 提示 TaskScheduler 以一种尽可能公平的方式安排任务，这意味着较早安排的任务将更可能较早运行，而较晚安排运行的任务将更可能较晚运行。
Ø LongRunning 指定某个任务将是运行时间长、粗粒度的操作。 它会向 TaskScheduler 提示，过度订阅可能是合理的。
Ø AttachedToParent 指定将任务附加到任务层次结构中的某个父级。
3. 传入参数
编写代码传递参数是常见的,那么在Task中如何将参数传入在执行的代码中呢?此时,我们需要使用Task的Task(Action<Object>, Object)这个构造函数.例子如下:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace AppParallel
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Task task1 = new Task(new Action<object>(DisplayTime), DateTime.Now);
Task task2 = new Task(delegate(object obj)
{
DisplayTime(obj);
}, DateTime.Now);
Task task3 = new Task((obj) => DisplayTime(obj), DateTime.Now);
Task task4 = new Task((obj) =>
{
DisplayTime(obj);
}, DateTime.Now);
task1.Start();
task2.Start();
task3.Start();
task4.Start();
Console.WriteLine("执行完毕!");
Console.ReadLine();
}
static void DisplayTime(object dt)
{
Console.WriteLine("现在时间是:" + ((DateTime)dt).ToLocalTime());
}
}
}
4. 返回结果
我们可以通过Task<T>实例的Result来获取代码执行的返回结果,其中T表示返回结果的类型,例子:
static void Main(string[] args)
{
Task<bool> t = new Task<bool>(Contains, "xzdf2a");
t.Start();
Console.WriteLine("Main执行完毕!");
Console.WriteLine("Task返回的结果:" + t.Result.ToString());
Console.ReadLine();
}
static bool Contains(object obj)
{
string s = obj as string;
if (s != null)
{
return s.Contains('a');
}
return false;
}
