C#并发编程之Task类详解

Tanya ·
更新时间:2024-11-13
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Task.Run

Task类

返回值

等待和延续

取消任务

Task.Run

Task是建立在线程池之上的一种多线程技术,它的出现使Thread成为历史。其使用方法非常简单,下面在顶级语句中做一个简单的例子

void printN(string name) { for (int i = 0; i < 3; i++) { Console.WriteLine($"{name}:{i}"); Task.Delay(1000).Wait(); } } Task.Run(() => printN("t1")); Task.Run(() => printN("t2")); Task.Run(() => printN("t3")).Wait();

运行后,命令行中的结果为

t3:0
t2:0
t1:0
t2:1
t3:1
t1:1
t1:2
t2:2
t3:2

Task.Run通过输入一个委托,创建一个任务并执行,同时返回一个Task对象。

Task在执行过程中,并不会等待命令行的主线程,所以在最后启动的Task后跟上Wait,即等待该线程结束之后,主线程才结束,从而让printN的输出内容得以在终端中显示。

Task类

上面的Task.Run的案例也可以用Task来实现,但Task对象创建后,并不会马上运行,而会在Start()之后运行,示例如下

void printN(object name) { for (int i = 0; i < 3; i++) { Console.WriteLine($"{name}:{i}"); Task.Delay(1000).Wait(); } } Action<object> act = (object name) => printN(name); Task t1 = new Task(()=>printN("t1")); new Task(act, "t2").Start(); Task t3 = new Task(act, "t3"); t1.Start(); t3.Start(); t3.Wait(); 返回值

除了Task,C#还提供了带有返回值的封装,即Task<TResult>,可通过泛型的方式声明返回值。

但是,Task说到底还是个类,而非函数,这个返回值并不会在构造函数中体现出来,也不经过Start()函数,若想使用这个返回值,需要经由ContinueWith函数。

ContinueWith的功能是在某一个线程执行完毕之后,开启下一个线程。如果执行完毕的线程有返回值的话,那么ContinueWith也可以利用这个返回值。

其调用方法为

Task<int> task = new Task<int>(() => { Console.WriteLine("这里是task"); return 100; }); //任务完成时执行处理。 Task cwt = task.ContinueWith(t => { Console.WriteLine($"这里是Continue,task返回值为{t.Result}"); }); task.Start(); cwt.Wait();

其中,cwt需要等待task执行完毕之后再执行。

等待和延续

在前面的案例中,已经讲解了基本的等待函数Wait和基本的延续函数ContinueWith。C#中提供了更多的等待与延续函数,以更加灵活地操作线程列表。

阻塞主线程不阻塞主线程
任意线程执行完毕即可执行WaitAnyWhenAny
所有线程执行完毕方可执行WaitAllWhenAll

其中, WhenAny, WhenAll需要与ContinueWith配合食用,当WhenXX结束之后,即执行ContinueWith中的内容,这个过程并不阻塞主线程。

为了验证这些函数的功能,先创建一个线程列表

Action<string, int> log = (name, time) => { Console.WriteLine($"{name} Start..."); Task.Delay(time).Wait(); Console.WriteLine($"{name} Stop!"); }; Task[] tasks = new Task[] { Task.Run(() => log("A",3000)), Task.Run(() => log("B",1000)), Task.Run(() => log("C",2000)) };

然后依次执行这几个等待函数,看看结果

Task.WaitAny(tasks); 此时当B执行完毕之后,阻塞就结束了,从而主线程结束。

B Start...
A Start...
C Start...
B Stop!

Task.WaitAll(tasks); 这次当所有线程执行完毕之后,程序才结束。

A Start...
B Start...
C Start...
B Stop!
C Stop!
A Stop!

下面这两组测试,现象和前两组相似,区别无非是在后面加上一段字符串而已。

Task.WhenAny(tasks).ContinueWith(x => Console.WriteLine($"某个Task执行完毕")).Wait(); Task.WhenAll(tasks.ToArray()).ContinueWith(x => Console.WriteLine("所有Task执行完毕")).Wait(); 取消任务

C#提供了CancellationToken作为Task取消的标识,通过调用Cancel()函数,可将其取消标志更改为True,从而在线程执行过程中,起到取消线程的作用。

首先创建一个可以取消的线程函数

int TaskMethod(string name, int seconds, CancellationToken token) { Console.WriteLine($"{name} 正在运行"); for (int i = 0; i < seconds; i++) { Task.Delay(1000).Wait(); Console.WriteLine($"{name}: {i}s"); if (token.IsCancellationRequested) return -1; } return 1; }

功能很简单,就是跑循环,在跑循环的过程中,如果token指明取消,则线程结束。

下面测试一下

var cts = new CancellationTokenSource(); var task = new Task<int>(() => TaskMethod("Task 1", 5, cts.Token), cts.Token); Console.WriteLine($"线程状态:{task.Status}"); task.Start(); Console.WriteLine($"线程状态:{task.Status}"); Task.Delay(3000).Wait(); cts.Cancel(); Console.WriteLine($"线程状态:{task.Status}"); Task.Delay(1000).Wait(); Console.WriteLine($"线程状态:{task.Status}");

效果为如下

线程状态:Created
线程状态:WaitingToRun
Task 1 正在运行
Task 1: 0s
Task 1: 1s
线程状态:Running
Task 1: 2s
线程状态:RanToCompletion

在整个线程执行的过程中,共出现了四种状态

Created 此时线程刚创建,但并未执行

WaitingToRun 此时已经执行了Start函数,但线程还没反应过来,所以是等待执行

Running 此时已经执行了Cancel,但task中的循环每1秒检测1次,在Cancel执行完之后,还没来得及检测,就查询了线程的状态,所以线程仍在运行

RanToCompletion 在等待1秒之后,终于检测到token变了,从而线程结束。

到此这篇关于C#并发编程之Task类详解的文章就介绍到这了,更多相关C#并发编程 Task类内容请搜索软件开发网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持软件开发网!



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