5天玩转C#并行和多线程编程系列文章目录
5天玩转C#并行和多线程编程 —— 第一天 认识Parallel
5天玩转C#并行和多线程编程 —— 第二天 并行集合和PLinq
5天玩转C#并行和多线程编程 —— 第三天 认识和使用Task
5天玩转C#并行和多线程编程 —— 第四天 Task进阶
5天玩转C#并行和多线程编程 —— 第五天 多线程编程大总结
对于多线程，我们经常使用的是Thread。在我们了解Task之前，如果我们要使用多核的功能可能就会自己来开线程，然而这种线程模型在.net 4.0之后被一种称为基于“任务的编程模型”所冲击，因为task会比thread具有更小的性能开销，不过大家肯定会有疑惑，任务和线程到底有什么区别呢？
** 任务和线程的区别：**
1、任务是架构在线程之上的，也就是说任务最终还是要抛给线程去执行。
2、任务跟线程不是一对一的关系，比如开10个任务并不是说会开10个线程，这一点任务有点类似线程池，但是任务相比线程池有很小的开销和精确的控制。
** 一、认识Task和Task的基本使用**
1、认识Task
首先来看一下Task的继承结构。Task标识一个异步操作。
可以看到Task和Thread一样，位于System.Threading命名空间下，这也就是说他们直接有密不可分的联系。下面我们来仔细看一下吧！
2、创建Task
创建Task的方法有两种，一种是直接创建——new一个出来，一种是通过工厂创建。下面来看一下这两种创建方法：
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2 var task1 = new Task(() =>
3 {
4 //TODO you code
5 });
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这是最简单的创建方法，可以看到其构造函数是一个Action，其构造函数有如下几种，比较常用的是前两种。
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2 var task2 = Task.Factory.StartNew(() =>
3 {
4 //TODO you code
5 });
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这种方式通过静态工厂，创建以个Task并运行。下面我们来建一个控制台项目，演示一下，代码如下：
要添加System.Threading.Tasks命名控件引用。
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2using System.Collections.Generic;
3using System.Linq;
4using System.Text;
5using System.Threading.Tasks;
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7namespace TaskDemo
8{
9 class Program
10 {
11 static void Main(string[] args)
12 {
13 var task1 = new Task(() =>
14 {
15 Console.WriteLine("Hello,task");
16 });
17 task1.Start();
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19 var task2 = Task.Factory.StartNew(() =>
20 {
21 Console.WriteLine("Hello,task started by task factory");
22 });
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24 Console.Read();
25 }
26 }
27}
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这里我分别用两种方式创建两个task,并让他们运行。可以看到通过构造函数创建的task,必须手动Start,而通过工厂创建的Task直接就启动了。
下面我们来看一下Task的声明周期，编写如下代码：
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2 {
3 Console.WriteLine("Begin");
4 System.Threading.Thread.Sleep(2000);
5 Console.WriteLine("Finish");
6 });
7 Console.WriteLine("Before start:" + task1.Status);
8 task1.Start();
9 Console.WriteLine("After start:" + task1.Status);
10 task1.Wait();
11 Console.WriteLine("After Finish:" + task1.Status);
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13 Console.Read();
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task1.Status就是输出task的当前状态，其输出结果如下：
可以看到调用Start前的状态是Created，然后等待分配线程去执行，到最后执行完成。
从我们可以得出Task的简略生命周期：
Created：表示默认初始化任务，但是“工厂创建的”实例直接跳过。
WaitingToRun: 这种状态表示等待任务调度器分配线程给任务执行。
RanToCompletion：任务执行完毕。
** 二、Task的任务控制**
Task最吸引人的地方就是他的任务控制了，你可以很好的控制task的执行顺序，让多个task有序的工作。下面来详细说一下：
1、Task.Wait
在上个例子中，我们已经使用过了，task1.Wait();就是等待任务执行完成，我们可以看到最后task1的状态变为Completed。
2、Task.WaitAll
看字面意思就知道，就是等待所有的任务都执行完成，下面我们来写一段代码演示一下：
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2 {
3 var task1 = new Task(() =>
4 {
5 Console.WriteLine("Task 1 Begin");
6 System.Threading.Thread.Sleep(2000);
7 Console.WriteLine("Task 1 Finish");
8 });
9 var task2 = new Task(() =>
10 {
11 Console.WriteLine("Task 2 Begin");
12 System.Threading.Thread.Sleep(3000);
13 Console.WriteLine("Task 2 Finish");
14 });
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16 task1.Start();
17 task2.Start();
18 Task.WaitAll(task1, task2);
19 Console.WriteLine("All task finished!");
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21 Console.Read();
22 }
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其输出结果如下：
可以看到，任务一和任务二都完成以后，才输出All task finished！
3、Task.WaitAny
这个用发同Task.WaitAll，就是等待任何一个任务完成就继续向下执行，将上面的代码WaitAll替换为WaitAny，输出结果如下：
4、Task.ContinueWith
就是在第一个Task完成后自动启动下一个Task，实现Task的延续，下面我们来看下他的用法，编写如下代码：
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2 {
3 var task1 = new Task(() =>
4 {
5 Console.WriteLine("Task 1 Begin");
6 System.Threading.Thread.Sleep(2000);
7 Console.WriteLine("Task 1 Finish");
8 });
9 var task2 = new Task(() =>
10 {
11 Console.WriteLine("Task 2 Begin");
12 System.Threading.Thread.Sleep(3000);
13 Console.WriteLine("Task 2 Finish");
14 });
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17 task1.Start();
18 task2.Start();
19 var result = task1.ContinueWith<string>(task =>
20 {
21 Console.WriteLine("task1 finished!");
22 return "This is task result!";
23 });
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25 Console.WriteLine(result.Result.ToString());
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28 Console.Read();
29 }
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执行结果如下：
可以看到，task1完成之后，开始执行后面的内容，并且这里我们取得task的返回值。
在每次调用ContinueWith方法时，每次会把上次Task的引用传入进来，以便检测上次Task的状态，比如我们可以使用上次Task的Result属性来获取返回值。我们还可以这么写：
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2 .ContinueWith<bool>(s => { return true; })
3 .ContinueWith<string>(r =>
4 {
5 if (r.Result)
6 {
7 return "Finished";
8 }
9 else
10 {
11 return "Error";
12 }
13 });
14 Console.WriteLine(SendFeedBackTask.Result);
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首先输出Get some data,然后执行第二个获得返回值true,最后根据判断返回Finished或error。输出结果:
Get some Data!
Finished
其实上面的写法简化一下，可以这样写：
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输出One，这个可以看明白了吧~
更多ContinueWith用法参见：http://technet.microsoft.com/zh-CN/library/dd321405
5、Task的取消
前面说了那么多Task的用法，下面来说下Task的取消，比如我们启动了一个task,出现异常或者用户点击取消等等，我们可以取消这个任务。
如何取消一个Task呢，我们通过cancellation的tokens来取消一个Task。在很多Task的Body里面包含循环，我们可以在轮询的时候判断IsCancellationRequested属性是否为True，如果是True的话就return或者抛出异常，抛出异常后面再说，因为还没有说异常处理的东西。
下面在代码中看下如何实现任务的取消，代码如下：
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2 var token = tokenSource.Token;
3 var task = Task.Factory.StartNew(() =>
4 {
5 for (var i = 0; i < 1000; i++)
6 {
7 System.Threading.Thread.Sleep(1000);
8 if (token.IsCancellationRequested)
9 {
10 Console.WriteLine("Abort mission success!");
11 return;
12 }
13 }
14 }, token);
15 token.Register(() =>
16 {
17 Console.WriteLine("Canceled");
18 });
19 Console.WriteLine("Press enter to cancel task...");
20 Console.ReadKey();
21 tokenSource.Cancel();
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这里开启了一个Task,并给token注册了一个方法，输出一条信息，然后执行ReadKey开始等待用户输入，用户点击回车后，执行tokenSource.Cancel方法，取消任务。其输出结果如下：
好了，今天先说道这里，明天继续讲task，接下来该说说task的异常处理和其他的一些用法，如果喜欢可以关注我，一有更新会马上通知你。
