Asp.Net Core 輕松學-多線程之Task快速上手 原文:Asp.Net Core 輕松學-多線程之Task快速上手

前言

????Task是從 .NET Framework 4 開始引入的一項基于隊列的異步任務（TAP）模式，從 .NET Framework 4.5 開始，任何使用 async/await 進行修飾的方法，都會被認為是一個異步方法；實際上，這些異步方法都是基于隊列的線程任務，從你開始使用 Task 去運行一段代碼的時候，實際上就相當于開啟了一個線程，默認情況下，這個線程數由線程池 ThreadPool 進行管理的。

1. Task 的使用方法

Task 的使用用方法非常簡單，一行代碼就可以開始一個異步任務

1.1 最簡單的使用方式

static void EasyTask(){// 執行一個無返回值的任務Task.Run(() =>{Console.WriteLine("runing...");});// 執行一個返回 int 類型結果的任務Task.Run<int>(() =>{return new Random().Next();});// 聲明一個任務，僅聲明，不執行Task t = new Task(() =>{Console.WriteLine("");});}

上面的代碼看起來非常簡單，只需要一行代碼就完成了一個異步任務線程，先不要去深究其背后的原理，對于新手來說，先解決能用，再去了解為什么可以這樣使用，不然，一開始就失去了學習的信心

2.1 使用 TaskFactory 工廠開始異步任務

static void Factory(){List<Task<int>> tasks = new List<Task<int>>();TaskFactory factory = new TaskFactory();tasks.Add(factory.StartNew<int>(() =>{return 1;}));tasks.Add(factory.StartNew<int>(() =>{return 2;}));foreach (var t in tasks){Console.WriteLine("Task:{0}", t.Result);}}

上面的代碼使用 TaskFactory 創建并運行了兩個異步任務，同時把這兩個任務加入了任務列表 tasks 中，然后立即迭代此 tasks 獲取異步任務的執行結果，使用 TaskFactory 工廠類，可以創建一組人物，然后依次執行它們

2.3 執行上面的代碼，輸出結果如下

3. 處理 Task 中的異常

異步任務中發生異常會導致任務拋出 TaskCancelException 的異常，僅表示任務退出，程序應當捕獲該異常；然后，立即調用 Task 進行狀態判斷，獲取內部異常

3.1 模擬拋出異常

static void SimpleTask(){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){Console.WriteLine("IsCompleted");}}

上面的代碼模擬了 Task 內部發生的異常，并捕獲了異常，通常情況下，推薦使用 Task 的任務狀態判斷以進行下一步的任務處理（如果需要），如果僅僅是簡單的執行一個異步任務，直接捕獲異常即可，這里使用了狀態判斷，如果任務已完成，則打印一則消息：IsCompleted；很明顯，在上面的代碼中，此 “IsCompleted” 消息并不會被打印到控制臺
注意，這里使用了 task.IsCompletedSuccessfully 而不是 task.IsCompleted，這兩者的區別在于，前者只有在任務正常執行完成，無異常，無中途退出指令的情況下才會表示已完成，而 task.IsCompleted 則僅僅表示“任務完成”

3.2 執行程序，輸出結果

4. 同步上下文

在 WinForm/WPF 應用程序中，也常常需要在 UI 上開辟異步任務，通常情況下，窗體控件僅允許創建其的線程訪問，在沒有 Task 的時代，處理異步上下文到同步上下文是一件非常復雜的事情，在 Task 出現以后，提供了 TaskScheduler 任務調度器，讓我們可以非常方便的在異步線程中訪問 UI 線程的資源

4.1 獲取當前線程上下文對象

static void TaskSynchronizationContext(){var UISyncContext = TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();var t1 = Task.Factory.StartNew<int>(() =>{return 1;});t1.ContinueWith((atnt) =>{// 從這里訪問 UI 線程的資源Console.WriteLine("從這里訪問 UI 線程的資源");}, UISyncContext);}

從上面的代碼可以發現，僅僅需要調用 TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext() 獲得當前線程的同步上下文，然后在執行異步任務的時候傳入，即可訪問當前線程創建的 UI 資源

5. Task 的運行方式

5.1 基于 ThreadPool 線程池的方式

一個異步任務總是處于隊列中，任務隊列基于先進先出的原則，最新進入隊列的任務總是最先被執行；但是，在多線程的環境下，最先執行并不意味著最先結束，意識到這一點很重要，每個任務可調度的資源和處理的進度決定了任務的完成時間。
默認情況下，所有的任務都使用 ThreadPool 的資源，當你開啟一個 Task 的時候，實際上，是由 ThreadPool 分配了一個線程，ThreadPool 的上限取決于很多方面的因素，例如虛擬內存的大小，當 Task 開啟的數量超過ThreadPool 的上限的時候，Task 將進入排隊狀態，可以手動設置 ThreadPool 的大小

static void SetThreadPool(){var available = ThreadPool.SetMaxThreads(8, 16);Console.WriteLine("Result:{0}", available);}

上面的代碼表示設置當前程序可使用的線程池大小，但是，SetMaxThreads 的值不應該小于托管服務器的 CPU 核心數量，否則，變量 available 的值將顯示為 false，表示未成功設置線程池上限
注意：ThreadPool 上的所有線程都是后臺線程，也就是說，其IsBackground屬性是true，在托管程序退出后，ThreadPool 也將會退出。

5.2 長時間運行于后臺的任務

在創建 Task 的時候，我們可能需要做一些長時間運行的業務，這個時候如果使用默認的 ThreadPool 資源，在并發狀態下，這是不合適的，因為該任務總是長時間的占用線程池中的資源，導致線程池數量受限，這種情況下，可以在創建任務的時候使用指定 TaskCreationOptions.LongRunning 方式創建 Task

static void LongTask(){Task.Factory.StartNew(() =>{Console.WriteLine("LongRunning Task");}, TaskCreationOptions.LongRunning);}

上面的代碼看起來和創建普通的 Task 任務并沒有多大的區別，唯一不同的是，在參數中傳入了 TaskCreationOptions.LongRunning，指定這個是一個 LongRunning 類型的任務，當TaskFactory 收到這樣一個類型的任務時，將會為這個任務開辟一個獨立的線程，而不是從 ThreadPool 中創建

6. 有條件的 Task

Task 內部提供多種多樣的基于隊列的鏈式任務管理方法，通過使用這些快捷方式，可以讓異步隊列有序的執行，比如ContinueWith()，ContinueWhenAll()，ContinueWhenAny(),WaitAll()，WaitAny()，WhenAll(),WhenAny()

6.1 使用演示

static void WithTask(){var order1 = Task.Run(() =>{Console.WriteLine("Order 1");});// 匿名委托將等待 order1 執行完成后執行，并將 order1 對象作為參數傳入order1.ContinueWith((task) =>{Console.WriteLine("Order 1 Is Completed");});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 完成后輸出下面的消息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);// 當任意任務完成時，輸出下面的消息，目前按延遲時間計算，在 t4 完成后立即輸出下面的信息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 不會等待，所以這里必須顯示指定等待whenAll.Wait();// 當所有任務完成時，輸出下面的消息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 不會等待，所以這里必須顯示指定等待whenAny.Wait();// 當任意任務完成時，輸出下面的消息，目前按延遲時間計算，在 t10 完成后立即輸出下面的信息Console.WriteLine("t10,t11,t12 Is Complete");}

6.2 執行上面的代碼，輸出結果如下

值得注意的是，當調用 WhenAll 方法時，會返回執行任務的狀態，此狀態是所有任務的統一狀態，如果執行了 3 個任務，而其中一個出錯，則返回任務狀態表示為：Faulted，如果任意任務被取消，則狀態為：Canceled；
當調用 WhenAny() 方法時，表示任意任務完成即可表示完成，此時，會返回最先完成的任務信息
注意：WhenAll 和 WhenAny 方法正常執行，無異常，無取消，則所返回的完成狀態表示為：RanToCompletion

結束語

• 本章簡要介紹了基于隊列的異步任務（TAP）使用方式
• 介紹了TAP 運行的方式、以及異常處理
• 同時還介紹了如何使用 UI 線程同步上下文對象，以及有條件使用 TAP 的各種方法

示例代碼下載

https://github.com/lianggx/EasyAspNetCoreDemo/tree/master/Ron.TaskDemo

posted on 2019-01-21 14:20 NET未來之路 閱讀(...) 評論(...) 編輯 收藏

轉載于:https://www.cnblogs.com/lonelyxmas/p/10298474.html

總結

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