如何用Task替换Thread和ThreadPool?
admin
2023-02-14 17:40:08
0

一:Task的优势

ThreadPool相比Thread来说具备了很多优势,但是ThreadPool却又存在一些使用上的不方便。比如:

1: ThreadPool不支持线程的取消、完成、失败通知等交互性操作;

2: ThreadPool不支持线程执行的先后次序;

以往,如果开发者要实现上述功能,需要完成很多额外的工作,现在,FCL中提供了一个功能更强大的概念:Task。Task在线程池的基础上进行了优化,并提供了更多的API。在FCL4.0中,如果我们要编写多线程程序,Task显然已经优于传统的方式。

以下是一个简单的任务示例:

staticvoid Main(string[] args)
{
Task t =new Task(() =>
{
Console.WriteLine("任务开始工作……");
//模拟工作过程
Thread.Sleep(5000);
});
t.Start();
t.ContinueWith((task) =>
{
Console.WriteLine("任务完成,完成时候的状态为:");
Console.WriteLine("IsCanceled={0}\tIsCompleted={1}\tIsFaulted={2}", task.IsCanceled, task.IsCompleted, task.IsFaulted);
});
Console.ReadKey();
}

二:Task的完成状态

任务Task有这样一些属性,让我们查询任务完成时的状态:

1: IsCanceled,因为被取消而完成;

2: IsCompleted,成功完成;

3: IsFaulted,因为发生异常而完成

需要注意的是,任务并没有提供回调事件来通知完成(像BackgroundWorker一样),它通过启用一个新任务的方式来完成类似的功能。ContinueWith方法可以在一个任务完成的时候发起一个新任务,这种方式天然就支持了任务的完成通知:我们可以在新任务中获取原任务的结果值。

   下面是一个稍微复杂一点的例子,同时支持完成通知、取消、获取任务返回值等功能:
staticvoid Main(string[] args)
{
CancellationTokenSource cts =new CancellationTokenSource();
Task t =new Task(() => Add(cts.Token), cts.Token);
t.Start();
t.ContinueWith(TaskEnded);
//等待按下任意一个键取消任务
Console.ReadKey();
cts.Cancel();
Console.ReadKey();
}

staticvoid TaskEnded(Task task)
{
Console.WriteLine("任务完成,完成时候的状态为:");
Console.WriteLine("IsCanceled={0}\tIsCompleted={1}\tIsFaulted={2}", task.IsCanceled, task.IsCompleted, task.IsFaulted);
Console.WriteLine("任务的返回值为:{0}", task.Result);
}

staticint Add(CancellationToken ct)
{
Console.WriteLine("任务开始……");
int result =0;
while (!ct.IsCancellationRequested)
{
result++;
Thread.Sleep(1000);
}
return result;
}

在任务开始后大概3秒钟的时候按下键盘,会得到如下的输出:

任务开始……
任务完成,完成时候的状态为:
IsCanceled=False IsCompleted=True IsFaulted=False
任务的返回值为:3
你也许会奇怪,我们的任务是通过Cancel的方式处理,为什么完成的状态IsCanceled那一栏还是False。这是因为在工作任务中,我们对于IsCancellationRequested进行了业务逻辑上的处理,并没有通过ThrowIfCancellationRequested方法进行处理。如果采用后者的方式,如下:

staticvoid Main(string[] args)
{
CancellationTokenSource cts =new CancellationTokenSource();
Task t =new Task(() => AddCancleByThrow(cts.Token), cts.Token);
t.Start();
t.ContinueWith(TaskEndedByCatch);
//等待按下任意一个键取消任务
Console.ReadKey();
cts.Cancel();
Console.ReadKey();
}

staticvoid TaskEndedByCatch(Task task)
{
Console.WriteLine("任务完成,完成时候的状态为:");
Console.WriteLine("IsCanceled={0}\tIsCompleted={1}\tIsFaulted={2}", task.IsCanceled, task.IsCompleted, task.IsFaulted);
try
{
Console.WriteLine("任务的返回值为:{0}", task.Result);
}
catch (AggregateException e)
{
e.Handle((err) => err is OperationCanceledException);
}
}

staticint AddCancleByThrow(CancellationToken ct)
{
Console.WriteLine("任务开始……");
int result =0;
while (true)
{
ct.ThrowIfCancellationRequested();
result++;
Thread.Sleep(1000);
}
return result;
}

那么输出为:

任务开始……
任务完成,完成时候的状态为:
IsCanceled=True IsCompleted=True IsFaulted=False
在任务结束求值的方法TaskEndedByCatch中,如果任务是通过ThrowIfCancellationRequested方法结束的,对任务求结果值将会抛出异常OperationCanceledException,而不是得到抛出异常前的结果值。这意味着任务是通过异常的方式被取消掉的,所以可以注意到上面代码的输出中,状态IsCancled为True。

再一次,我们注意到取消是通过异常的方式实现的,而表示任务中发生了异常的IsFaulted状态却还是等于False。这是因为ThrowIfCancellationRequested是协作式取消方式类型CancellationTokenSource的一个方法,CLR进行了特殊的处理。CLR知道这一行程序开发者有意为之的代码,所以不把它看作是一个异常(它被理解为取消)。要得到IsFaulted等于True的状态,我们可以修改While循环,模拟一个异常出来:

while (true)
{
//ct.ThrowIfCancellationRequested();
if (result ==5)
{
thrownew Exception("error");
}
result++;
Thread.Sleep(1000);
}

模拟异常后的输出为:

任务开始……
任务完成,完成时候的状态为:
IsCanceled=False IsCompleted=True IsFaulted=True

三:任务工厂

Task还支持任务工厂的概念。任务工厂支持多个任务之间共享相同的状态,如取消类型CancellationTokenSource就是可以被共享的。通过使用任务工厂,可以同时取消一组任务:

staticvoid Main(string[] args)
{
CancellationTokenSource cts =new CancellationTokenSource();
//等待按下任意一个键取消任务
TaskFactory taskFactory =new TaskFactory();
Task[] tasks =new Task[]
{
taskFactory.StartNew(() => Add(cts.Token)),
taskFactory.StartNew(() => Add(cts.Token)),
taskFactory.StartNew(() => Add(cts.Token))
};
//CancellationToken.None指示TasksEnded不能被取消
taskFactory.ContinueWhenAll(tasks, TasksEnded, CancellationToken.None);
Console.ReadKey();
cts.Cancel();
Console.ReadKey();
}

staticvoid TasksEnded(Task[] tasks)
{
Console.WriteLine("所有任务已完成!");
}

以上代码输出为:

任务开始……
任务开始……
任务开始……
所有任务已完成(取消)!
本建议演示了Task(任务)和TaskFactory(任务工厂)的使用方法。Task甚至进一步优化了后台线程池的调度,加快了线程的处理速度。在FCL4.0时代,使用多线程,我们理应更多地使用Task。

相关内容

热门资讯

中美频繁高层互动,菲律宾好自为... 7月24日,菲律宾组织7艘公务船、3艘海警舰、1艘运鱼船,并唆使大量渔船位中国黄岩岛管辖海域非法聚集...
被要求补税2250万欧元的法国... ·贝尔纳·阿尔诺。(LVMH官网)他的“帝国”离不开这个国家的形象加持,而这个国家,也早已吃定了这一...
通派龙湖御潮云上:当极核地段遇... 在2026年的郑州楼市版图中,如果要寻找一个能够同时承载“主城确定性”与“产品革新力”的坐标,通派龙...
追光引路人—记国家级线上线下混... 人物名片:吴建丽,教授,黄河科技学院医学部教师。主持国家级线上线下混合式一流课程1门、河南省线上线下...
加总理表态:若谈判破裂,会对美... 据凤凰卫视报道,7月23日,加拿大总理卡尼与各省省长和地区领导人举行会议,商讨应对美国最新一轮关税威...
从北京望中东:和平,虽远在中国... ◆笔者参与的分论坛“维护中东和平:挑战与出路”正在进行中。今年7月举行的第十四届世界和平论坛上,中东...
巨大冲击!美国AI“闭源高价售... 日本计算机社会学专家塚越健司7月24日发表题为《中国AI“Kimi K3”引发巨大冲击——撼动美国A...
人民锐评:中国籍数学家首获全球... 历史性的突破!日前,第二十一届菲尔兹奖得主名单揭晓,北大2007级本科校友王虹、邓煜双双获奖,无数网...
深度专访|网易智企段毓铮:不敢... 企业AI的商业化,难点在于让客户敢用、会用、用得有效果。在WAIC现场,搜狐AI邀请到网易智企副总经...
来论|从“菲尔兹奖”,看见科技... 王虹、邓煜分别凭借在调和分析与几何测度论、偏微分方程与数学物理领域的突破性工作,共同荣获2026年菲...