C#多线程系列之任务基础(三)

目录

• TaskAwaiter
• 延续的另一种方法
• 另一种创建任务的方法
• 实现一个支持同步和异步任务的类型
• Task.FromCanceled()
• 如何在内部取消任务
• Yield 关键字
• 补充知识点

TaskAwaiter

先说一下 TaskAwaiter，TaskAwaiter 表示等待异步任务完成的对象并为结果提供参数。

Task 有个 GetAwaiter() 方法，会返回TaskAwaiter 或TaskAwaiter，TaskAwaiter 类型在 System.Runtime.CompilerServices 命名空间中定义。

TaskAwaiter 类型的属性和方法如下：

属性：

属性	说明
IsCompleted	获取一个值，该值指示异步任务是否已完成。

方法：

方法	说明
GetResult()	结束异步任务完成的等待。
OnCompleted(Action)	将操作设置为当 TaskAwaiter 对象停止等待异步任务完成时执行。
UnsafeOnCompleted(Action)	计划与此 awaiter 相关异步任务的延续操作。

使用示例如下：

        static void Main()
        {
            Task task = new Task(()=>
            {
                Console.WriteLine("我是前驱任务");
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
                return 666;
            });

            TaskAwaiter awaiter = task.GetAwaiter();

            awaiter.OnCompleted(()=>
            {
                Console.WriteLine("前驱任务完成时，我就会继续执行");
            });
            task.Start();

            Console.ReadKey();
        }

另外，我们前面提到过，任务发生未经处理的异常，任务被终止，也算完成任务。

延续的另一种方法

上一节我们介绍了 .ContinueWith() 方法来实现延续，这里我们介绍另一个延续方法 .ConfigureAwait()。

.ConfigureAwait() 如果要尝试将延续任务封送回原始上下文，则为 true；否则为 false。

我来解释一下， .ContinueWith() 延续的任务，当前驱任务完成后，延续任务会继续在此线程上继续执行。这种方式是同步的，前者和后者连续在一个线程上运行。

.ConfigureAwait(false) 方法可以实现异步，前驱方法完成后，可以不理会后续任务，而且后续任务可以在任意一个线程上运行。这个特性在 UI 界面程序上特别有用。

可以参考：https://medium.com/bynder-tech/c-why-you-should-use-configureawait-false-in-your-library-code-d7837dce3d7f

其使用方法如下：

        static void Main()
        {
            Task task = new Task(()=>
            {
                Console.WriteLine("我是前驱任务");
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
                return 666;
            });

            ConfiguredTaskAwaitable.ConfiguredTaskAwaiter awaiter = task.ConfigureAwait(false).GetAwaiter();

            awaiter.OnCompleted(()=>
            {
                Console.WriteLine("前驱任务完成时，我就会继续执行");
            });
            task.Start();

            Console.ReadKey();
        }

ConfiguredTaskAwaitable.ConfiguredTaskAwaiter 拥有跟 TaskAwaiter 一样的属性和方法。

.ContinueWith() 跟 .ConfigureAwait(false) 还有一个区别就是 前者可以延续多个任务和延续任务的任务(多层)。后者只能延续一层任务(一层可以有多个任务)。

另一种创建任务的方法

前面提到提到过，创建任务的三种方法：new Task()、Task.Run()、Task.Factory.SatrtNew()，现在来学习第四种方法：TaskCompletionSource 类型。

我们来看看 TaskCompletionSource 类型的属性和方法：

属性：

属性	说明
Task	获取由此 Task 创建的 TaskCompletionSource。

方法：

方法	说明
SetCanceled()	将基础 Task 转换为 Canceled 状态。
SetException(Exception)	将基础 Task 转换为 Faulted 状态，并将其绑定到一个指定异常上。
SetException(IEnumerable)	将基础 Task 转换为 Faulted 状态，并对其绑定一些异常对象。
SetResult(TResult)	将基础 Task 转换为 RanToCompletion 状态。
TrySetCanceled()	尝试将基础 Task 转换为 Canceled 状态。
TrySetCanceled(CancellationToken)	尝试将基础 Task 转换为 Canceled 状态并启用要存储在取消的任务中的取消标记。
TrySetException(Exception)	尝试将基础 Task 转换为 Faulted 状态，并将其绑定到一个指定异常上。
TrySetException(IEnumerable)	尝试将基础 Task 转换为 Faulted 状态，并对其绑定一些异常对象。
TrySetResult(TResult)	尝试将基础 Task 转换为 RanToCompletion 状态。

TaskCompletionSource 类可以对任务的生命周期做控制。

首先要通过 .Task 属性，获得一个 Task 或 Task 。

            TaskCompletionSource task = new TaskCompletionSource();
            Task myTask = task.Task;	//  Task myTask = task.Task;

然后通过 task.xxx() 方法来控制 myTask 的生命周期，但是呢，myTask 本身是没有任务内容的。

使用示例如下：

        static void Main()
        {
            TaskCompletionSource task = new TaskCompletionSource();
            Task myTask = task.Task;       // task 控制 myTask

            // 新开一个任务做实验
            Task mainTask = new Task(() =>
            {
                Console.WriteLine("我可以控制 myTask 任务");
                Console.WriteLine("按下任意键，我让 myTask 任务立即完成");
                Console.ReadKey();
                task.SetResult(666);
            });
            mainTask.Start();

            Console.WriteLine("开始等待 myTask 返回结果");
            Console.WriteLine(myTask.Result);
            Console.WriteLine("结束");
            Console.ReadKey();
        }

其它例如 SetException(Exception) 等方法，可以自行探索，这里就不再赘述。

参考资料：https://devblogs.microsoft.com/premier-developer/the-danger-of-taskcompletionsourcet-class/

这篇文章讲得不错，而且有图：https://gigi.nullneuron.net/gigilabs/taskcompletionsource-by-example/

实现一个支持同步和异步任务的类型

这部分内容对 TaskCompletionSource 继续进行讲解。

这里我们来设计一个类似 Task 类型的类，支持同步和异步任务。

• 用户可以使用 GetResult() 同步获取结果；
• 用户可以使用 RunAsync() 执行任务，使用 .Result 属性异步获取结果；

其实现如下：

/// 

/// 实现同步任务和异步任务的类型
/// 
/// 
public class MyTaskClass
{
    private readonly TaskCompletionSource source = new TaskCompletionSource();
    private Task task;
    // 保存用户需要执行的任务
    private Func _func;

    // 是否已经执行完成，同步或异步执行都行
    private bool isCompleted = false;
    // 任务执行结果
    private TResult _result;

    /// 

    /// 获取执行结果
    /// 
    public TResult Result
    {
        get
        {
            if (isCompleted)
                return _result;
            else return task.Result;
        }
    }
    public MyTaskClass(Func func)
    {
        _func = func;
        task = source.Task;
    }

    /// 

    /// 同步方法获取结果
    /// 
    /// 
    public TResult GetResult()
    {
        _result = _func.Invoke();
        isCompleted = true;
        return _result;
    }

    /// 

    /// 异步执行任务
    /// 
    public void RunAsync()
    {
        Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            source.SetResult(_func.Invoke());
            isCompleted = true;
        });
    }
}

我们在 Main 方法中，创建任务示例：

    class Program
    {
        static void Main()
        {
            // 实例化任务类
            MyTaskClass myTask1 = new MyTaskClass(() =>
            {
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
                return "www.whuanle.cn";
            });

            // 直接同步获取结果
            Console.WriteLine(myTask1.GetResult());


            // 实例化任务类
            MyTaskClass myTask2 = new MyTaskClass(() =>
            {
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
                return "www.whuanle.cn";
            });

            // 异步获取结果
            myTask2.RunAsync();

            Console.WriteLine(myTask2.Result);


            Console.ReadKey();
        }
    }

Task.FromCanceled()

微软文档解释：创建 Task，它因指定的取消标记进行的取消操作而完成。

这里笔者抄来了一个示例：

var token = new CancellationToken(true);
Task task = Task.FromCanceled(token);
Task genericTask = Task.FromCanceled(token);

网上很多这样的示例，但是，这个东西到底用来干嘛的？new 就行了？

带着疑问我们来探究一下，来个示例：

        public static Task Test()
        {
            CancellationTokenSource source = new CancellationTokenSource();
            source.Cancel();
            return Task.FromCanceled