什么是TaskScheduler？
SynchronizationContext是對“調度程序（scheduler）”的通用抽象。個別框架會有自己的抽象調度程序，比如System.Threading.Tasks。當Tasks通過委托的形式進行排隊和執行時，會用到System.Threading.Tasks.TaskScheduler。和SynchronizationContext提供了一個virtual Post方法用於將委托排隊調用一樣（稍后，我們會通過典型的委托調用機制來調用委托），TaskScheduler也提供了一個abstract QueueTask方法（稍后，我們會通過ExecuteTask方法來調用該Task）。
通過TaskScheduler.Default我們可以獲取到Task默認的調度程序ThreadPoolTaskScheduler——線程池（譯注：這下知道為什么Task默認使用的是線程池線程了吧）。並且可以通過繼承TaskScheduler來重寫相關方法來實現在任意時間任意地點進行Task調用。例如，核心庫中有個類，名為System.Threading.Tasks.ConcurrentExclusiveSchedulerPair，其實例公開了兩個TaskScheduler屬性，一個叫ExclusiveScheduler，另一個叫ConcurrentScheduler。調度給ConcurrentScheduler的任務可以並發，但是要在構造ConcurrentExclusiveSchedulerPair時就要指定最大並發數（類似於前面演示的MaxConcurrencySynchronizationContext）；相反，在ExclusiveScheduler執行任務時，那么將只允許運行一個排他任務，這個行為很像讀寫鎖。
和SynchronizationContext一樣，TaskScheduler也有一個Current屬性，會返回當前調度程序。不過，和SynchronizationContext不同的是，它沒有設置當前調度程序的方法，而是在啟動Task時就要提供，因為當前調度程序是與當前運行的Task相關聯的。所以，下方的示例程序會輸出“True”，這是因為和StartNew一起使用的lambda表達式是在ConcurrentExclusiveSchedulerPair的ExclusiveScheduler上執行的（我們手動指定cesp.ExclusiveScheduler），並且TaskScheduler.Current也
using System; using System.Threading.Tasks; class Program { static void Main() { var cesp = new ConcurrentExclusiveSchedulerPair(); Task.Factory.StartNew(() => { Console.WriteLine(TaskScheduler.Current == cesp.ExclusiveScheduler); }, default, TaskCreationOptions.None, cesp.ExclusiveScheduler) .Wait(); } }
TaskScheduler 任務調度器的原理
public abstract class TaskScheduler { // 任務入口，待調度執行的 Task 會通過該方法傳入，調度器會將任務安排task到指定的隊列（線程池任務隊列（全局任務隊列、本地隊列）、獨立線程、ui線程） 只能被.NET Framework調用，不能配派生類調用
// protected internal abstract void QueueTask(Task task); // 這個是在執行 Task 回調的時候才會被執行到的方法，放到后面再講 protected abstract bool TryExecuteTaskInline(Task task, bool taskWasPreviouslyQueued);
protected abstract bool TryExecuteTask(Task task, bool taskWasPreviouslyQueued);
// 獲取所有調度到該 TaskScheduler 的 Task
protected abstract IEnumerable<Task>? GetScheduledTasks();
}
.net中的任務調度器有哪些
線程池任務調度器：ThreadPoolTaskScheduler、
核心庫任務調度器：ConcurrentExclusiveSchedulerPair
UI任務調度器：SynchronizationContextTaskScheduler，並發度為1
平時我們在用多線程開發的時候少不了Task，確實task給我們帶來了巨大的編程效率，在Task底層有一個TaskScheduler，它決定了task該如何被調度，而
在.net framework中有兩種系統定義Scheduler，第一個是Task默認的ThreadPoolTaskScheduler，還是一種就是SynchronizationContextTaskScheduler（wpf），默認的調度器無法控制任務優先級，那么需要自定義調度器實現優先級控制。
以及這兩種類型之外的如何自定義，這篇剛好和大家分享一下。
一: ThreadPoolTaskScheduler
這種scheduler機制是task的默認機制，而且從名字上也可以看到它是一種委托到ThreadPool的機制，剛好也從側面說明task是基於ThreadPool基礎上的
封裝，源代碼
ThreadPoolTaskScheduler的原理：將指定的長任務開辟一個獨立的線程去執行，未指定的長時間運行的任務就用線程池的線程執行
internal sealed class ThreadPoolTaskScheduler : TaskScheduler { //其他代碼 protected internal override void QueueTask(Task task) { TaskCreationOptions options = task.Options; if (Thread.IsThreadStartSupported && (options & TaskCreationOptions.LongRunning) != 0) { // Run LongRunning tasks on their own dedicated thread. new Thread(s_longRunningThreadWork) { IsBackground = true, Name = ".NET Long Running Task" }.UnsafeStart(task); } else { // Normal handling for non-LongRunning tasks. ThreadPool.UnsafeQueueUserWorkItemInternal(task, (options & TaskCreationOptions.PreferFairness) == 0); } } //其他代碼 }
二：SynchronizationContextTaskScheduler
使用條件：只有當前程的同步上下文不為null時，該方法才能正常使用。例如在UI線程（wpf、 winform、 asp.net）中，UI線程的同步上下文不為Null。控制台默認的當前線程同步上下文為null，如果給當前線程設置默認的同步上下文SynchronizationContext.SetSynchronizationContext(new SynchronizationContext());就可以正常使用該方法。如果控制台程序的線程未設置同步上下將引發【當前的 SynchronizationContext 不能用作 TaskScheduler】異常。
默認的同步上下文將方法委托給線程池執行。
使用方式：通過TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext() 調用SynchronizationContextTaskScheduler。
原理：初始化時候捕獲當前的線程的同步上下文。 將同步上下文封裝入任務調度器形成新的任務調度器SynchronizationContextTaskScheduler。重寫該任務調度器中的QueueTask方法，利用同步上下文的post方法將任務送到不同的處理程序，如果是
winform的UI線程同步上下文 的post方法（已重寫post方法），就將任務送到UI線程。如果是控制台線程（默認為null 設置默認同步上下文后可以正常使用。默認同步上下文采用線程池線程）就將任務送入線程池處理。
在winform中的同步上下文：WindowsFormsSynchronizationContext
在wpf中的同步上下文：DispatcherSynchronizationContext
在控制台\線程池\new thread 同步上下文：都默認為Null。可以給他們設置默認的同步上下文SynchronizationContext。SynchronizationContext.SetSynchronizationContext(new SynchronizationContext());
SynchronizationContext 綜述 | Microsoft Docs
以下是SynchronizationContextTaskScheduler部分源代碼
internal sealed class SynchronizationContextTaskScheduler : TaskScheduler { //初始化時候 ，捕獲當前線程的同步上下文 internal SynchronizationContextTaskScheduler() { m_synchronizationContext = SynchronizationContext.Current ?? // make sure we have a synccontext to work with throw new InvalidOperationException(SR.TaskScheduler_FromCurrentSynchronizationContext_NoCurrent); } //其他代碼 private readonly SynchronizationContext m_synchronizationContext; protected internal override void QueueTask(Task task) { m_synchronizationContext.Post(s_postCallback, (object)task); } //其他代碼 ///改變post的調度方法、 調用者線程執行各方面的任務操作 private static readonly SendOrPostCallback s_postCallback = static s => { Debug.Assert(s is Task); ((Task)s).ExecuteEntry(); //調用者線程執行各方面的任務操作 }; }
以下是SynchronizationContext部分源代碼
public partial class SynchronizationContext { //其他代碼 public virtual void Post(SendOrPostCallback d, object? state) => ThreadPool.QueueUserWorkItem(static s => s.d(s.state), (d, state), preferLocal: false); //其他代碼 }
有了這個基礎我們再來看一下代碼怎么寫，可以看到，下面這段代碼是不阻塞UIThread的，完美~~~
private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { Task task = Task.Factory.StartNew(() => { //復雜操作，等待10s Thread.Sleep(10000); }).ContinueWith((t) => { button1.Text = "hello world"; }, TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()); }
三：自定義TaskScheduler
我們知道在現有的.net framework中只有這么兩種TaskScheduler，有些同學可能想問，這些Scheduler我用起來不爽，我想自定義一下，這個可
以嗎？當然！！！如果你想自定義，只要自定義一個類實現一下TaskScheduler就可以了，然后你可以將ThreadPoolTaskScheduler簡化一下，即我要
求所有的Task都需要走Thread，杜絕使用TheadPool，這樣可以嗎，當然了，不信你看。
namespace ConsoleApplication1 { class Program { static void Main(string[] args) { var task = Task.Factory.StartNew(() => { Console.WriteLine("hello world！！！"); }, new CancellationToken(), TaskCreationOptions.None, new PerThreadTaskScheduler()); Console.Read(); } } /// <summary> /// 每個Task一個Thread /// </summary> public class PerThreadTaskScheduler : TaskScheduler { protected override IEnumerable<Task> GetScheduledTasks() { return null; } protected override void QueueTask(Task task) { var thread = new Thread(() => { TryExecuteTask(task); }); thread.Start(); } protected override bool TryExecuteTaskInline(Task task, bool taskWasPreviouslyQueued) { throw new NotImplementedException(); } } }
方法的使用
TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext（） 方法
創建一個與當前SynchronizationContext關聯的TaskScheduler。源代碼如下：
假設有一個UI App，它有一個按鈕。當點擊按鈕后，會從網上下載一些文本並將其設置為按鈕的內容。我們應當只在UI線程中訪問該按鈕，因此當我們成功下載新的文本后，我們需要從擁有按鈕控制權的的線程中將其設置為按鈕的內容。如果不這樣做的話，會得到一個這樣的異常：
System.InvalidOperationException: 'The calling thread cannot access this object because a different thread owns it.'
如果我們自己手動實現，那么可以使用前面所述的SynchronizationContext將按鈕內容的設置傳回原始上下文，例如借助TaskScheduler：
用法如下
private static readonly HttpClient s_httpClient = new HttpClient(); private void downloadBtn_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { s_httpClient.GetStringAsync("http://example.com/currenttime").ContinueWith(downloadTask => { downloadBtn.Content = downloadTask.Result; }, TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext());//捕獲當前UI線程的同步上下文 }