C#多線程編程のTask（任務全面解析）

Task是.NET4.0加入的，跟線程池ThreadPool的功能類似，用Task開啟新任務時，會從線程池中調用線程，而Thread每次實例化都會創建一個新的線程。

 我們可以說Task是一種基於任務的編程模型。它與thread的主要區別是，它更加方便對線程進程調度和獲取線程的執行結果。

 

Task類和Task<TResult>類
前者接收的是Action委托類型
后者接收的是Func<TResult>委托類型

 

任務和線程的區別：

1、任務是架構在線程之上的，也就是說任務最終還是要拋給線程去執行。

2、任務跟線程不是一對一的關系，比如開10個任務並不是說會開10個線程，這一點任務有點類似線程池，但是任務相比
線程池有很小的開銷和精確的控制。

一、Task的創建

1、直接創建

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

2、工廠創建

Task.Factory.StartNew(()={

});

3、4.5以后Run運行

Task.Run(()=>{

});

4、一種方便獲取返回值的方式

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();//線程把運行計算結果，設為tcs的Result。 
            　　Task<int> task = tcs.Task; 
            　　Console.WriteLine(task.Result); //此處會阻塞，直到匿名線程調用tcs.SetResult(i)完畢 
        } 

二、細節解釋

看下面代碼：

namespace WpfApplication6
{
    /// <summary>
    /// MainWindow.xaml 的交互邏輯
    /// </summary>
    public partial class MainWindow : Window
    {

        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            ConsoleManager.Show();//打開控制台窗口  
        }

        private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("主線程啟動");
            Task task = Task.Run(() => {
                Thread.Sleep(1500);
                Console.WriteLine("task啟動");
            });
            Thread.Sleep(300);
            task.Wait();
            Console.WriteLine("主線程結束");
        }

    }
}

　　

結果：

分析：

開啟新任務的方法：Task.Run()或者Task.Factory.StartNew()，開啟的是后台線程

要在主線程中等待后台線程執行完畢，可以使用Wait方法(會以同步的方式來執行)。不用Wait則會以異步的方式來執行。

thread和Task的區別，thread new多少個就會創建多少個線程，而task是利用線程池中的線程。

 

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

        private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("主線程開始");
            //返回值類型為string
            Task<string> task = Task<string>.Run(() => {
                Thread.Sleep(2000);
                return Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString();
            });
            //會等到task執行完畢才會輸出;
            Console.WriteLine(task.Result);
            Console.WriteLine("主線程結束");
        }

　

通過task.Result可以取到返回值，若取值的時候，后台線程還沒執行完，則會等待其執行完畢！

簡單提一下：

Task任務可以通過CancellationTokenSource類來取消。

三、Task的其他方法

Task.Wait();    //阻塞當前線程
Task.WaitAll(); //阻塞當前線程直到所有的任務執行完畢
Task.WaitAny(); //阻塞當前線程直到有任意一個任務執行完畢


Task.ContinueWith(
task=>{

});              //執行完上一個任務后繼續執行，並將上一個任務（包括結果）傳遞給下一個代碼塊


一種是使用GetAwaiter方法。GetAwaiter方法返回一個TaskAwaiter結構，該結構有一個OnCompleted事件，只需對

OnCompleted事件賦值，即可在完成后調用該事件。 

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、任務的中斷

            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);

            //注冊cancel后要執行的代碼
            token.Register(() =>
            {
                Console.WriteLine("Canceled");
            });
            Console.WriteLine("Press enter to cancel task...");
            Console.ReadKey();
            //調用取消
            tokenSource.Cancel();

五、任務的中斷取消

            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);

            //注冊cancel后要執行的代碼
            token.Register(() =>
            {
                Console.WriteLine("Canceled");
            });
            Console.WriteLine("Press enter to cancel task...");
            Console.ReadKey();
            //調用取消
            tokenSource.Cancel();

六、異常處理

異常處理;
對於某些匿名的Task（通過 Task.Run方法生成的，不調用wait，也不關心是否運行完成），某些情況下，記錄它們的異

常錯誤也是有必要的。這些異常稱作未觀察到的異常（unobserved exceptions）。可以通過訂閱一個全局的靜態事件

TaskScheduler.UnobservedTaskException來處理這些異常。只要當一個Task有異常，並且在被垃圾回收的時候，才會觸

發這一個事件。如果Task還處於被引用狀態，或者只要GC不回收這個Task，這個UnobservedTaskException事件就不會被

觸發
GC.Collect();
GC.WaitForPendingFinalizers();

七、Task的狀態

Created：表示默認初始化任務，但是“工廠創建的”實例直接跳過。

WaitingToRun: 這種狀態表示等待任務調度器分配線程給任務執行。

RanToCompletion：任務執行完畢。