NETCORE - TASK多线程的使用
Task是从 .NET Framework 4 开始引入的一项基于队列的异步任务（TAP）模式，从 .NET Framework 4.5 开始，任何使用 async/await 进行修饰的方法，都会被认为是一个异步方法；实际上，这些异步方法都是基于队列的线程任务，从你开始使用 Task 去运行一段代码的时候，实际上就相当于开启了一个线程，默认情况下，这个线程数由线程池 ThreadPool 进行管理的。
1. Task 的使用方法
/// <summary>
/// 最简单的使用方式
/// </summary>
/// <returns></returns>
[HttpGet]
[Route("GetTask")]
public IActionResult GetTask()
{
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
// 执行一个无返回值的任务
Task.Run(() => { Console.WriteLine("runing ..."); });
// 执行一个返回 int 类型结果的任务
var res1 = Task.Run<int>(() => { return 483; });
// 声明一个任务，仅声明，不执行
Task t = new Task(() => { Console.WriteLine("声明"); });
Console.ResetColor();
return Ok("test");
}
2. 使用 TaskFactory 工厂开始异步任务
/// <summary>
/// 使用 TaskFactory 工厂开始异步任务
/// </summary>
/// <returns></returns>
[HttpGet]
[Route("GetTask2")]
public IActionResult GetTask2()
{
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
List<Task<int>> tasks = new List<Task<int>>();
TaskFactory factory = new TaskFactory();
tasks.Add(factory.StartNew<int>(() => { Console.WriteLine("t1"); return 1; }));
tasks.Add(factory.StartNew<int>(() => { Console.WriteLine("t2"); return 2; }));
tasks.Add(factory.StartNew<int>(() => { Console.WriteLine("t3"); return 3; }));
tasks.ForEach(t => Console.WriteLine("Task:{0}", t.Result));
Console.ResetColor();
return Ok("test2");
}
上面的代码使用 TaskFactory 创建并运行了两个异步任务，同时把这两个任务加入了任务列表 tasks 中，然后立即迭代此 tasks 获取异步任务的执行结果，使用 TaskFactory 工厂类，可以创建一组人物，然后依次执行它们
3. 处理 Task 中的异常
/// <summary>
/// 处理 Task 中的异常
/// </summary>
/// <returns></returns>
[HttpGet]
[Route("GetTask3")]
public IActionResult GetTask3()
{
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
var task = Task.Run(() =>
{
Console.WriteLine("SimpleTask");
Task.Delay(1000).Wait();
throw new Exception("SimpleTask Error");
});
try
{
task.Wait();
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
if (task.IsCompletedSuccessfully)//任务成功
{
Console.WriteLine("IsCompletedSuccessfully");
}
if (task.IsCompleted)//任务完成
{
Console.WriteLine("IsCompleted");
}
Console.ResetColor();
return Ok("test2");
}
异步任务中发生异常会导致任务抛出 TaskCancelException 的异常，仅表示任务退出，程序应当捕获该异常；然后，立即调用 Task 进行状态判断，获取内部异常
上面的代码模拟了 Task 内部发生的异常，并捕获了异常，通常情况下，推荐使用 Task 的任务状态判断以进行下一步的任务处理（如果需要），如果仅仅是简单的执行一个异步任务，直接捕获异常即可，这里使用了状态判断，如果任务已完成，则打印一则消息：IsCompleted；很明显，在上面的代码中，此 “IsCompleted” 消息并不会被打印到控制台
注意，这里使用了 task.IsCompletedSuccessfully 而不是
task.IsCompleted，这两者的区别在于，前者只有在任务正常执行完成，无异常，无中途退出指令的情况下才会表示已完成，而
task.IsCompleted 则仅仅表示“任务完成”
4. 同步上下文
在 WinForm/WPF 应用程序中，也常常需要在 UI 上开辟异步任务，通常情况下，窗体控件仅允许创建其的线程访问，在没有 Task 的时代，处理异步上下文到同步上下文是一件非常复杂的事情，在 Task 出现以后，提供了 TaskScheduler 任务调度器，让我们可以非常方便的在异步线程中访问 UI 线程的资源
/// <summary>
/// 获取当前线程上下文对象
/// </summary>
/// <returns></returns>
[HttpGet]
[Route("GetTask4")]
public IActionResult GetTask4()
{
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
SynchronizationContext.SetSynchronizationContext(new SynchronizationContext());
var UISyncContext = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
var t1 = Task.Factory.StartNew(() => { return 1; });
t1.ContinueWith((atnt) => { Console.WriteLine("从这里访问 UI 线程的资源"); }, UISyncContext);
Console.ResetColor();
return Ok("test2");
}
从上面的代码可以发现，仅仅需要调用 TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext() 获得当前线程的同步上下文，然后在执行异步任务的时候传入，即可访问当前线程创建的 UI 资源
5. Task 的运行方式
基于 ThreadPool 线程池的方式
/// <summary>
///基于 ThreadPool 线程池的方式
/// </summary>
/// <returns></returns>
[HttpGet]
[Route("GetTask5")]
public IActionResult GetTask5()
{
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
var available = ThreadPool.SetMaxThreads(8, 16);
Console.WriteLine("result:{0}", available);
Console.ResetColor();
return Ok("test2");
}
一个异步任务总是处于队列中，任务队列基于先进先出的原则，最先进入队列的任务总是最先被执行；但是，在多线程的环境下，最先执行并不意味着最先结束，意识到这一点很重要，每个任务可调度的资源和处理的进度决定了任务的完成时间。
默认情况下，所有的任务都使用
ThreadPool 的资源，当你开启一个 Task 的时候，实际上，是由 ThreadPool 分配了一个线程，ThreadPool
的上限取决于很多方面的因素，例如虚拟内存的大小，当 Task 开启的数量超过ThreadPool 的上限的时候，Task
将进入排队状态，可以手动设置 ThreadPool 的大小
上面的代码表示设置当前程序可使用的线程池大小，但是，SetMaxThreads 的值不应该小于托管服务器的 CPU 核心数量，否则，变量 available 的值将显示为 false，表示未成功设置线程池上限
注意：ThreadPool 上的所有线程都是后台线程，也就是说，其IsBackground属性是true，在托管程序退出后，ThreadPool 也将会退出。
6. 长时间运行于后台的任务
/// <summary>
/// 长时间运行于后台的任务
/// </summary>
/// <returns></returns>
[HttpGet]
[Route("GetTask6")]
public IActionResult GetTask6()
{
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
Task.Factory.StartNew(() => { Console.WriteLine("LongRunging Task"); }, TaskCreationOptions.LongRunning);
Console.ResetColor();
return Ok("test2");
}
在创建 Task 的时候，我们可能需要做一些长时间运行的业务，这个时候如果使用默认的 ThreadPool 资源，在并发状态下，这是不合适的，因为该任务总是长时间的占用线程池中的资源，导致线程池数量受限，这种情况下，可以在创建任务的时候使用指定 TaskCreationOptions.LongRunning 方式创建 Task
7.有条件的 Task
/// <summary>
/// 有条件的 Task
/// </summary>
/// <returns></returns>
[HttpGet]
[Route("GetTask7")]
public IActionResult GetTask7()
{
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
//var order1 = Task.Run<string>(() => { Console.WriteLine("Order 1 "); return "order1 result"; });
//// 匿名委托将等待 order1 执行完成后执行，并将 order1 对象作为参数传入
//order1.ContinueWith((task) => { Console.WriteLine("order1 is completed! {0}", task.Result); });
//var t1 = Task.Run(() => { Task.Delay(1500).Wait(); Console.WriteLine("t1"); });
//var t2 = Task.Run(() => { Task.Delay(2000).Wait(); Console.WriteLine("t2"); });
//var t3 = Task.Run(() => { Task.Delay(3000).Wait(); Console.WriteLine("t3"); });
//Task.WaitAll(t1, t2, t3);
//// t1,t2,t3 完成后输出下面的消息
//Console.WriteLine("t1,t2,t3 Is Complete");
//var t4 = Task.Run(() => { Task.Delay(1500).Wait(); Console.WriteLine("t4"); });
//var t5 = Task.Run(() => { Task.Delay(2000).Wait(); Console.WriteLine("t5"); });
//var t6 = Task.Run(() => { Task.Delay(3000).Wait(); Console.WriteLine("t6"); });
//Task.WaitAny(t4, t5, t6);
//// 当任意任务完成时，输出下面的消息，目前按延迟时间计算，在 t4 完成后立即输出下面的信息
//Console.WriteLine("t4,t5,t6 Is Complete");
//var t7 = Task.Run(() => { Task.Delay(1500).Wait(); Console.WriteLine("t7"); });
//var t8 = Task.Run(() => { Task.Delay(2000).Wait(); Console.WriteLine("t8"); });
//var t9 = Task.Run(() => { Task.Delay(3000).Wait(); Console.WriteLine("t9"); });
//var whenAll = Task.WhenAll(t7, t8, t9);
//// WhenAll 不会等待，所以这里必须显示指定等待
//whenAll.Wait();
//// 当所有任务完成时，输出下面的消息
//Console.WriteLine("t7,t8,t9 Is Complete");
var t10 = Task.Run(() => { Task.Delay(1500).Wait(); Console.WriteLine("t10"); });
var t11 = Task.Run(() => { Task.Delay(2000).Wait(); Console.WriteLine("t11"); });
var t12 = Task.Run(() => { Task.Delay(3000).Wait(); Console.WriteLine("t12"); });
var whenAny = Task.WhenAll(t10, t11, t12);
// whenAny 不会等待，所以这里必须显示指定等待
whenAny.Wait();
// 当任意任务完成时，输出下面的消息，目前按延迟时间计算，在 t10 完成后立即输出下面的信息
Console.WriteLine("t10,t11,t12 Is Complete");
Console.ResetColor();
return Ok("test2");
}
Task 内部提供多种多样的基于队列的链式任务管理方法，通过使用这些快捷方式，可以让异步队列有序的执行，比如ContinueWith()，ContinueWhenAll()，ContinueWhenAny(),WaitAll()，WaitAny()，WhenAll(),WhenAny()
值得注意的是，当调用 WhenAll 方法时，会返回执行任务的状态，此状态是所有任务的统一状态，如果执行了 3 个任务，而其中一个出错，则返回任务状态表示为：Faulted，如果任意任务被取消，则状态为：Canceled；
当调用 WhenAny() 方法时，表示任意任务完成即可表示完成，此时，会返回最先完成的任务信息
注意：WhenAll 和 WhenAny 方法正常执行，无异常，无取消，则所返回的完成状态表示为：RanToCompletion
项目：NETCORE.TASKRORD
附代码：https://gitee.com/wuxincaicai/NETCORE.git
