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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(); }
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<int> t =new Task<int>(() => 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<int> 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<int> t =new Task<int>(() => 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<int> 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
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。 |
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