C# （江湖小新）- 多线程之Task (还是用它好)
什么是Task?
描述
Task出现之前，微软的多线程处理方式有：Thread→ThreadPool→委托的异步调用，虽然可以满足基本业务场景，但它们在多个线程的等待处理方面、资源占用方面、延续和阻塞方面都显得比较笨拙，在面对复杂的业务场景下，显得有点捉襟见肘- Task是微软在
.Net 4.0时代推出来的，也是微软极力推荐的一种多线程的处理方式，Task看起来像一个Thread，实际上，它是在ThreadPool的基础上进行的封装 Task的控制和扩展性很强，在线程的延续、阻塞、取消、超时等方面远胜于Thread和ThreadPoolTask可以简单看作相当于Thead+TheadPool，其性能比直接使用Thread要更好，在工作中更多的是使用Task来处理多线程任务
任务Task和线程Thread的区别
- Task是建立在Thread之上的，最终其实还是由Thread去执行，它们都是在 System.Threading 命名空间下的
-
Task跟Thread并不是一对一的关系。比如说开启10个任务并不一定会开启10个线程，因为使用Task开启新任务时，是从线程池中调用线程，这点与ThreadPool.QueueUserWorkItem类似
Task的使用
创建Task的三种方式
- 方式一：通过创建
Task对象后调用其Start()函数 - 方式二：调用
Task的静态方法Run() - 方式三：通过
Task工厂，新建一个线程
// 方式一，通过Start
Task t1 = new Task(() => { Console.WriteLine("我是Task方式一"); });
t1.Start();
// 方式二，通过Run
Task t2= Task.Run(()=>{Console.WriteLine("我是Task方式二"); });
// 方式三，通过工厂
Task t3= Task.Factory.StartNew(()=>{Console.WriteLine("我是Task方式三"); });带返回值与不带返回值的Task
- Task无返回值： 接收的是Action委托类型
- Task
有返回值： 接收的是Func委托类型
static void Main()
{
// 没有返回参数
Task t1 = new Task(() => { Console.WriteLine("我是Task没有返回参数"); });
t1.Start();
// 有返回参数
Task t2 = new Task(() => { return 1+1; });
t2.Start();
int result = t2.Result;
Console.WriteLine(result);
} 输出结果
我是Task没有返回参数
2一次性建立多个任务场景
static void test1()
{
Task[] taskArray = new Task[10];
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
int bb = i;
Task t = Task.Run(() => { Console.WriteLine("任务ID：{0}, 结果：{1}",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, bb); });
taskArray[i] = t;
}
// 等待所有任务完成
Task.WaitAll(taskArray);
}输出结果
任务ID：4, 结果：0
任务ID：10, 结果：4
任务ID：7, 结果：1
任务ID：8, 结果：2
任务ID：10, 结果：7
任务ID：11, 结果：5
任务ID：9, 结果：3
任务ID：12, 结果：6
任务ID：7, 结果：8
任务ID：8, 结果：9Task阻塞的三种方式
Wait()： 等待单个线程任务完成WaitAll()：来指定等待的一个或多个线程结束WaitAny()：来指定等待任意一个线程任务结束
static void test3()
{
// 方式一： wait方法
Task t = Task.Run(() => { Console.WriteLine("方式1：任务1......"); }) ;
// 等待 上述任务完成
t.Wait();
Console.WriteLine("方式一结束..........");
// 方式二： waitAll 方法
Task tt = Task.Run(() => { Console.WriteLine("方式2：任务1......"); });
Task tt2 = Task.Run(() => { Console.WriteLine("方式2：任务2......"); });
Task.WaitAll(tt,tt2);
Console.WriteLine("方式二结束..........");
// 方式三：waitAny 方法
Task ttt = Task.Run(() => { Console.WriteLine("方式3：任务1......"); });
Task ttt2 = Task.Run(() => { Console.WriteLine("方式3：任务2......"); });
Task.WaitAny(ttt, ttt2);
Console.WriteLine("方式三结束..........");
}输出结果
方式1：任务1......
方式一结束..........
方式2：任务1......
方式2：任务2......
方式二结束..........
方式3：任务2......
方式3：任务1......
方式三结束..........Task任务的延续
- WhenAll().ContinueWith() ：作用是当
WhenAll()中指定的线程任务完成后再执行ContinueWith()中的任务，也就是线程任务的延续。而由于这个等待是异步的，因此不会给主线程造成阻塞 - WhenAll(task1,task2,...)：Task的静态方法，作用是异步等待指定任务完成后，返回结果。当线程任务有返回值时，返回Task
- WhenAny()：用法与WhenAll()是一样的，不同的是只要指定的任意一个线程任务完成则立即返回结果。
- ContinueWith()：Task类的实例方法，异步创建当另一任务完成时可以执行的延续任务。也就是当调用对象的线程任务完成后，执行ContinueWith()中的任务
static void test4()
{
Task t = Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("我是线程任务....."); });
// 异步创建延续任务
Task.WhenAll(t).ContinueWith((data) => { Console.WriteLine("我是延续任务...."); });
Console.WriteLine("这是主线程........");
Console.ReadKey();
}输出结果
这是主线程........
我是线程任务.....
我是延续任务....注：Task任务的延续 与 上面阻塞相比，主要的好处就是 延续是异步的不会阻塞主线程
Task的父子任务
- TaskCreationOptions.AttachedToParent：用于将子任务依附到父任务中
static void test5()
{
// 建立一个父任务
Task parentTask = new Task(() => {
// 创建两个子任务，依附在父任务上
Task.Factory.StartNew(() => { Console.WriteLine("子task1任务。。。。。。"); }, TaskCreationOptions.AttachedToParent);
Task.Factory.StartNew(() => { Console.WriteLine("子task2任务。。。。。。"); }, TaskCreationOptions.AttachedToParent);
Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine("我是父任务........");
});
parentTask.Start();
parentTask.Wait();
Console.WriteLine("这里是主线程.......");
Console.ReadKey();
}输出结果
子task2任务。。。。。。
子task1任务。。。。。。
我是父任务........
这里是主线程.......Task中的任务取消
Task中的取消功能使用的是CanclelationTokenSource，即取消令牌源对象，可用于解决多线程任务中协作取消和超时取消
- CancellationToken Token：CanclelationTokenSource类的属性成员，返回CancellationToken对象，可以在开启或创建线程时作为参数传入。
- IsCancellationRequested：表示当前任务是否已经请求取消。Token类中也有此属性成员，两者互相关联。
- Cancel()：CanclelationTokenSource类的实例方法，取消线程任务，同时将自身以及关联的Token对象中的IsCancellationRequested属性置为true。
- CancelAfter(int millisecondsDelay)：CanclelationTokenSource类的实例方法，用于延迟取消线程任务。
取消任务的两种情况
- 情况一：通过Cancel（）方法
- 情况二：通过CancelAfter(milliseconds) 方法
static void test6()
{
// 情况一： 直接取消
// 创建取消令牌源对象
CancellationTokenSource cst = new CancellationTokenSource();
//第二个参数传入取消令牌
Task t = Task.Run(() => {
while (!cst.IsCancellationRequested)
{
Thread.Sleep(500);
Console.WriteLine("情况一,没有接收到取消信号......");
}
}, cst.Token);
Thread.Sleep(1000);
//1秒后结束
cst.Cancel();
Console.ReadKey();
// 情况二： 延迟取消
CancellationTokenSource cst2 = new CancellationTokenSource();
Task t2 = Task.Run(() => {
while (!cst2.IsCancellationRequested)
{
Console.WriteLine("情况二,没有接收到取消信号......");
}
}, cst2.Token);
//1秒后结束
cst2.CancelAfter(1000);
Console.ReadKey();
}Task跨线程访问界面控件
通过 TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext() 获取TaskScheduler，并将其放入Task的start() 方法中 或 放入延续方法中即可
- 放入start() 方法中
- 放入 ContinueWith() 延续方法中
// 通过start方法
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
Task t = new Task(() =>
{
// 为界面控件赋值
this.textBox1.Text = "线程内赋值";
});
task.Start(TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext());
}
// 通过延续方法
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
Task.Run(() =>
{
Thread.Sleep(1000);
}).ContinueWith(t => {
this.textBox1.Text = "线程内赋值";
}, TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext());
}Task的异常处理
异常捕获
- Task线程的异常处理不能直接将线程对象相关代码try-catch来捕获，需要通过调用线程对象的wait()函数来进行线程的异常捕获
- 线程的异常会聚合到AggregateException异常对象中（AggregateException是专门用来收集线程异常的异常类），多个异常 需要通过遍历该异常对象来获取异常信息
- 如果捕获到线程异常之后，还想继续往上抛出，就需要调用AggregateException对象的Handle函数，并返回false。（Handle函数遍历了一下AggregateException对象中的异常）
static void test7()
{
Task t = Task.Run(() =>
{
throw new Exception("异常抛出.....");
});
try
{
t.Wait();
}
catch (AggregateException ex)
{
Console.Error.WriteLine(ex.Message);
foreach (var item in ex.InnerExceptions)
{
Console.WriteLine("内异常:"+item.Message);
}
//将异常往外抛出
// ex.Handle(p => false);
}
Console.ReadKey();
}输出结果
One or more errors occurred. (异常抛出.....)
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