多线程-Task、await/async

Task创建无返回值

Task是.netframwork3.0重新分装的多线程类。原因以前的多线程（thread threadpool）不好用。（.net framwork也是的发展的，现在的EF，刚开始是一个edmx文件，现在的code first，ef轻量级。但是其他有的技术也是死掉了）

Task具有线程执行的可控性，返回值，代码书写简单，性能好等特点。

Task创建主要有三种方式

1、Task参数

Task t = new Task(() =>
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        Console.WriteLine(i);
    }
});
t.Start();

Action，Action<object>，object state，CancellationToken，TaskCreationOptions

object：带有参数委托的参数。

CancellationToken：线程取消通知

TaskCreationOptions：控制Task的执行方式

//
// 摘要:
//     指定可控制任务的创建和执行的可选行为的标志。
[Flags]
public enum TaskCreationOptions
{
    //
    // 摘要:
    //     指定应使用默认行为。
    None = 0,
    //
    // 摘要:
    //     提示 System.Threading.Tasks.TaskScheduler 以一种尽可能公平的方式安排任务，这意味着较早安排的任务将更可能较早运行，而较晚安排运行的任务将更可能较晚运行。
    PreferFairness = 1,
    //
    // 摘要:
    //     指定任务将是长时间运行的、粗粒度的操作，涉及比细化的系统更少、更大的组件。它会向 System.Threading.Tasks.TaskScheduler
    //     提示，过度订阅可能是合理的。您可以通过过度订阅创建比可用硬件线程数更多的线程。
    LongRunning = 2,
    //
    // 摘要:
    //     指定将任务附加到任务层次结构中的某个父级。有关详细信息，请参阅 已附加和已分离的子任务。
    AttachedToParent = 4,
    //
    // 摘要:
    //     如果尝试附有子任务到创建的任务，指定 System.InvalidOperationException 将被引发。
    DenyChildAttach = 8,
    //
    // 摘要:
    //     防止环境计划程序被视为已创建任务的当前计划程序。这意味着像 StartNew 或 ContinueWith 创建任务的执行操作将被视为 System.Threading.Tasks.TaskScheduler.Default
    //     当前计划程序。
    HideScheduler = 16
}

2、Task.Factory.StartNew

Action，Action<object>，object state，CancellationToken，TaskCreationOptions，TaskScheduler

TaskScheduler：定义：用于计划所创建的 System.Threading.Tasks.Task 的 System.Threading.Tasks.TaskScheduler。（并看不出来是什么意思，英文意思 任务调度器）

返回值是一个Task

Task.Factory.StartNew(() =>
{
    for (int i = 10; i < 20; i++)
    {
        Console.WriteLine(i);
    }
});

3、TaskFactory

Task.Factory是TaskFactory的一个实例。

TaskFactory tf = new TaskFactory();
tf.StartNew(() =>
{
    for (int i = 20; i < 30; i++)
    {
        Console.WriteLine(i);
    }
});

上面的都是不带返回参数的任务

Task创建有返回值

一般项目中的返回类型都会特定的封装一个通用的类型。所有都会有返回值。

Task<string> t = new Task<string>(GetName);
t.Start();
Console.WriteLine(t.Result);
Console.WriteLine("结束");

public static string GetName()
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        Console.WriteLine(i);
    }
    return "臧峰";
}

注意在获取返回值的时候，t.Result会卡着线程，一只等待线程返回结果。

Task等待

1、为什么要等待呢，因为线程大部分都要计算已给结果，所以我们要等待这个结果。

2、public void Wait(。。。。);

位于Task类中（实例方法。另外还有几个静态方法）。

定义：等待 System.Threading.Tasks.Task 完成执行过程（卡着其他线程）。

参数可以设置等待时间，CancellationToken（任务取消）  等待期间可以取消任务。

3、public static void WaitAll(params Task[] tasks....);

定义：等待提供的所有 System.Threading.Tasks.Task 对象完成执行过程。（就是当前线程要等这个参数列表中线程全部执行完后  才执行。注意：waitall前面其他的子线程还是在继续执行）

参数：等待任务列表，事件，CancellationToken

4、public static int WaitAny(params Task[] tasks);

定义：等待提供的任一 System.Threading.Tasks.Task 对象完成执行过程。

参数：等待任务列表，事件，CancellationToken

5、Task的属性方法

这些是常用的

Task回调

还是先了解一下TaskFactory

Task取消

主要是类CancellationTokenSource

定义：通知 System.Threading.CancellationToken，告知其应被取消。

可以马上取消，还可以设置时间取消。

CancellationTokenSource clt = new CancellationTokenSource();
TaskFactory tf = new TaskFactory(clt.Token);
tf.StartNew(() =>
{
    int temp = 0;
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        Thread.Sleep(10);
        if (!clt.IsCancellationRequested)
        {
            temp += i;
        }
        else
        {
            break;
        }
    }
    Console.WriteLine(temp);
});
Thread.Sleep(200);
clt.Cancel();

Task返回值

具有返回值的是要用泛型  指定返回值类型。

Task<int> t = new Task<int>(() => 5);
t.Start();
Console.WriteLine(t.Result);

TaskFactory<int> tf = new TaskFactory<int>();
var  tft= tf.StartNew(() => { return 6; });
Console.WriteLine(tft.Result);

最后通过Task.Result得到结果。这个操作会卡着线程，一直等待回去结果。

 Parallel并行任务

1、Parallel  定义：提供对并行循环和区域的支持。静态类，静态方法。他是基于Task，线程池。

其实是操作循环任务，但是循环的任务都是在平行执行的，没人先后顺序，但是，循环结会等待他们都结束的。

Parallel.For

Parallel.ForEach

Parallel.Invok

优点：主线程也会参与计算，缺点：就是会waitall

2、ParallelLoopResult 定义：提供执行 System.Threading.Tasks.Parallel 循环的完成状态。其实就是For和ForEach的返回值

3、ParallelLoopState 定义：可用来使 System.Threading.Tasks.Parallel 循环的迭代与其他迭代交互。此类的实例由 Parallel 类提供给每个循环；不能在您的用户代码中创建实例。

他可以让循环退出 ，通知。  （就像for循环中的bread）

4、ParallelOptions 定义：存储用于配置 System.Threading.Tasks.Parallel 类的方法的操作的选项。

//
// 摘要:
//     获取或设置与此 System.Threading.Tasks.ParallelOptions 实例关联的 System.Threading.CancellationToken。
//
// 返回结果:
//     与此实例关联的标记。
public CancellationToken CancellationToken { get; set; }
//
// 摘要:
//     获取或设置此 System.Threading.Tasks.ParallelOptions 实例所允许的最大并行度。
//
// 返回结果:
//     一个表示最大并行度的整数。
//
// 异常:
//   T:System.ArgumentOutOfRangeException:
//     该属性被设置为 0 或小于 -1 的值。
public int MaxDegreeOfParallelism { get; set; }
//
// 摘要:
//     获取或设置与此 System.Threading.Tasks.ParallelOptions 实例关联的 System.Threading.Tasks.TaskScheduler。将此属性设置为
//     null，以指示应使用当前计划程序。
//
// 返回结果:
//     与此实例关联的任务计划程序。
public TaskScheduler TaskScheduler { get; set; }

可以取消任务，并行的数量（循环中一次并行执行任务的个数，当任务量比较大的时候，一定要指定这个值，不然电脑可能撑不住。但是他是基于线程池的，线程池会帮我们控制一下，但是还是会卡电脑。并行数量控制，导致起的线程是一轮一轮的，每一轮第一个线程ID都一样，用的主线程ID）

5、总结

Parallel.For()和Paraller.ForEach()方法在每次迭代中调用相同的代码，而Parallel.Invoke()方法允许同时调用不同的方法。Parallel.ForEach()用于数据并行性，Parallel.Invoke()用于任务并行性；

Await Async

1、出现介绍

C#5.0                  C#语言版本

.net fromwork 4.5                框架类库版本FCL

clr4.0                  CLR版本

await async他是一个语法糖。什么是语法糖呢，就是c#活着.net fromwork改变但是clr没有改变。

泛型就不是语法糖，他出现的时候clr重写了，就是使用泛型的地方，  对应的生成相应的类型方法。

没有task就没有await async

2、原理

是一个语法糖，利用一个状态机的概念，通过编译器编译把一部分代码封装为回调，状态机就是这一个执行完之后，就movenest执行下一个回调。就是await一层层的嵌套就可以了。

3、使用

await只能出现在task前面，await后面的代码变成task的回调。快速的写出了异步回调

返回值只能是void task  task<>，推荐使用task<>返回值。

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