基于职分的异步形式,当中的三十二线程_职分并行库

目录

 IO操作的MDA(Direct memory
access)格局:直接待上访问内存,是一种不通过CPU而直接开始展览内部存款和储蓄器数据存款和储蓄的数据沟通情势,大约能够不损耗CPU的财富;
 CLCR-V所提供的异步编制程序模型正是足够利用硬件的DMA效能来刑满释放解除劳教CPU的压力;使用线程池进行政管理理,异步将工作移交给线程池中的有些工作线程来成功,直到异步完毕,异步才会因此回调的章程文告线程池,让CL中华V响应异步达成;

正文内容

  • 概述
  • 编写异步方法
  • 异步程序中的控制流
  • API 异步方法
  • 线程
  • 异步和等候
  • 回去类型和参数
  • 参考资料

复习:

  • 1.1
    简介
  • 1.2
    创建职责
  • 1.3
    使用职务执行基本的操作
  • 1.4
    组合职务
  • 1.5
    将APM情势转换为天职
  • 1.6
    将EAP形式转换为天职
  • 1.7
    完成废除选项
  • 1.8
    处理任务中的非常
  • 1.9
    互动运营职责
  • 1.10
    使用TaskScheduler配置职务执行
  • 参照书籍
  • 小编水平有限,假诺不当欢迎各位批评指正!

它是出新的一种样式,它应用 future
情势或回调(callback)机制,以免止生出不须求的线程。3个 future(或
promise)类型代表某个即将成功的操作。在 .NET 中,新版 future 类型有Task
和Task<TResult>。 

下载 Demo

其三章内容中大家关系了三种异步编制程序模型,那里大约复习一下,分别如下


异步编制程序形式——采取委托和线程池实现的方式

APM 异步编制程序模型,Asynchronous Programming Model            C#基于职分的异步形式,当中的三十二线程_职分并行库。1.0

EAP 基于事件的异步编制程序方式,伊夫nt-based Asynchronous Pattern  C#2.0

TAP 基于职分的异步编程格局,Task-based Asynchronous Pattern    C#4.0

Async\await简化异步编制程序;职务并行库,Task Parallel Library     C#5

下载 Demo TPL 与 APM 和 EAP 结合(APM 和 EAP 那八个专业异步格局已经无法适应多核时期,但以前用这二种方式写的代码怎么做?——把它们改造一下,跟 TPL 结合)

1.APM(异步编制程序格局):形如Beginxxx,Endxxx。

本连串首页链接:[C#三十二线程编制程序连串(一)-
简介 ]

APM

         使用IAsyncResult设计方式的异步操作是经过名为 BeginXXX 和 EndXXX
的五个措施来落成,那五个艺术分别指起初和得了异步操作。该方式允许用更少的CPU财富(线程)去做更多的操作,.NET
Framework很多类也兑现了该方式,同时大家也足以自定义类来促成该方式(也正是在自定义的类中贯彻重回类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和接受IAsyncResult兼容类型作为唯一参数的EndXXX方法),其它事委员会托项目也定义了BeginInvoke和EndInvoke方法。例如,FileStream类提供BeginRead和EndRead方法来从文件异步读取字节。那四个章程完毕了
Read 方法的异步版本。

调用 BeginXXX
后,应用程序能够继续在调用线程上实施命令,同时异步操作在另三个线程上实行(假若有重返值还应调用
EndXXX得了异步操作,并向该格局传递BeginXXX
方法重回的IAsyncResult对象,得到操作的返回值)。

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CompletedSynchronously属性值侧重与提醒消息,而非操作

访问异步操作的结果,APM提供了八种方法:

1.在调用BeginXXX方法的线程上调用EndXXX方法来收获异步操作的结果;不过那种格局会堵塞调用线程,在了解操作实现将来调用线程才能继续运转。

2.循环查询IAsyncResult的IsComplete属性,操作实现后再调用EndXXX方法来博取操作再次回到的结果。

3.IAsyncResult的AsyncWaitHandle属性实现更为灵敏的等待逻辑,调用该属性WaitOne()方法来使二个线程阻塞并等候操作达成;再调用EndXXX方法来博取操作的结果。WaitHandle.WaitOne()能够钦定最长的等候时间,如超时再次回到false;

4.
在调用BeginXXX方法时提供AsyncCallback委托的实例作为参数,在异步操作完毕后委托会自动调用(AsyncCallback对象)钦命的法门。(首要选拔办法)AsyncCallback委托仅能够调用符合一定格局的方式(唯有二个参数IAsyncResult,且并未重临值);

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Runtime.Remoting.Messaging;

namespace AsyncCallbackDelegate
{
    public delegate int BinaryOp(int x, int y);
    class Program
    {
        private static bool isDone = false;
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("*****  AsyncCallbackDelegate Example *****");
            Console.WriteLine("Main() invoked on thread {0}.",
              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            BinaryOp b = new BinaryOp(Add);
            IAsyncResult iftAR = b.BeginInvoke(10, 10,
              new AsyncCallback(AddComplete),
              "Main() thanks you for adding these numbers.");//传入数据
            // Assume other work is performed here...
            while (!isDone)
            {
                Thread.Sleep(1000);
                Console.WriteLine("Working....");
            }
            Console.ReadLine();
        }

        #region Target for AsyncCallback delegate
        // Don't forget to add a 'using' directive for 
        // System.Runtime.Remoting.Messaging!
        static void AddComplete(IAsyncResult itfAR)
        {
            Console.WriteLine("AddComplete() invoked on thread {0}.",
              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Console.WriteLine("Your addition is complete");

            // Now get the result.
            //AsyncCallback委托的目标无法调用其他方法中创建的委托
            //IAsyncResult itfAR 实际上是System.Runtime.Remoting.Messaging命名空间AsyncResult类的一个实例
            AsyncResult ar = (AsyncResult)itfAR;
            //AsyncDelegate静态属性返回原始异步委托引用
            BinaryOp b = (BinaryOp)ar.AsyncDelegate;
            Console.WriteLine("10 + 10 is {0}.", b.EndInvoke(itfAR));

            // Retrieve the informational object and cast it to string.
            //AsyncState属性获取 BeginInvoke第四个参数传入的值
            string msg = (string)itfAR.AsyncState;
            Console.WriteLine(msg);
            isDone = true;
        }

        #endregion

        #region Target for BinaryOp delegate
        static int Add(int x, int y)
        {
            Console.WriteLine("Add() invoked on thread {0}.",
              Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Thread.Sleep(5000);
            return x + y;
        }
        #endregion
    }
}

AsyncCallback

那三个捕获

在协同施行的措施里面普通处理相当的措施是将只怕抛出11分的代码放到try…catch…finally里面,之所以能够捕获到,是因为发生更加的代码与调用的代码位于同1个线程。当调用二个异步方法爆发卓殊时,CL昂Cora会捕获并且在EndXXX方法时再次将那三个抛出抛出,所以异步调用中的非常在EndXXX方法出捕获就行了。

class ApmExceptionHandling 
{
   public static void Go() 
  {
      WebRequest webRequest = WebRequest.Create("http://0.0.0.0/");
      webRequest.BeginGetResponse(ProcessWebResponse, webRequest);
      Console.ReadLine();
   }
   private static void ProcessWebResponse(IAsyncResult result) {
      WebRequest webRequest = (WebRequest)result.AsyncState;

      WebResponse webResponse = null;
      try {
         webResponse = webRequest.EndGetResponse(result);
         Console.WriteLine("Content length: " + webResponse.ContentLength);
      }
      catch (WebException we) {
         Console.WriteLine(we.GetType() + ": " + we.Message);
      }
      finally {
         if (webResponse != null) webResponse.Close();
      }
   }
}

APM WinForm UI线程回调

出于AsyncCallback委托回调是从ThreadPool中的线程执行的,因而对此Winform,假诺回调须求操作UI控件,就需求再次回到到UI线程去,常用的五个主意:

1. 
Control类实现了ISynchronizeInvoke接口,提供了Invoke和BeginInvoke方法来支撑任何线程更新GUI界面控件的编写制定(将回调方法投递到开创该控件的线程中实施)。

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Control类的 Invoke,BeginInvoke 内部贯彻如下:

a)
Invoke(同步调用)先判断控件制造线程与当前线程是不是一律,相同则一贯调用委托方法;否则使用Win32API的PostMessage异步执行,可是Invoke内部会调用IAsyncResult.AsyncWaitHandle等待执行到位。

b) BeginInvoke(异步调用)使用Win32API的PostMessage 异步执行,并且返回IAsyncResult 对象。

使用方法:回调方法中对控件检查和测试InvokeRequired值,if
true,在该回调中封送壹次委托,调用控件的Invoke/ BeginInvoke方法;

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2.GUI(WinForm/WPF)应用程序引入了1个线程处理模型:创立窗口的线程是绝无仅有能对那么些窗口举办创新的线程;在GUI线程中,平常必要转变异步操作,使GUI线程不封堵并终止响应用户输入。然则,异步操作实现时,由于是用2个线程池线程实现的,而线程池线程不能更新UI控件。为消除那么些标题,FCL定义二个System.Threading.SynchronizationContext(线程同步上下文)的基类,其派生对象承担将二个应用程序模型连接到它的线程处理模型。

GUI线程都有3个和它涉及的SynchronizationContext派生对象,使用其静态Current属性获取:SynchronizationContext
sc = SynchronizationContext.Current;
将此指标传给别的线程,当三个线程池线程供给让GUI线程更新UI时,调用该目的的sc.Post方法,向Post传递3个匹配SendOrPostCallback委托签名的回调方法(一般是更新UI的操作方法,由GUI线程去实践),以及三个要传给回调方法的实参。

SynchronizationContext
的Post方法和Send方法的区分:(分别对应于异步/同步调用)

Post方法将回调方法送人GUI线程的队列,允许程序池线程立即返回,不进行阻塞;Post方法内部调用了BeginInvoke方法;

Send方法也将回调方法送人GUI线程的队列,但随后就会阻塞线程池线程,直到GUI线程完成对回调方法的调用。阻塞线程池线程极有可能造成线程池创建一个新的线程,避免调用该方法;Send方法内部调用了Invoke方法; 

对winform来说是
System.Windows.Forms.WindowsFormsSynchronizationContext是其子类.

Winform窗口出现后,UI线程
SynchronizationContext.Current会被绑定赋值,只有UI线程的Current不为null。

Public class SendOrPostUI {
   public static void Go() {
      System.Windows.Forms.Application.Run(new MyWindowsForm());
   }
   private static AsyncCallback SyncContextCallback(AsyncCallback callback) {
      // Capture the calling thread's SynchronizationContext-derived object
      SynchronizationContext sc = SynchronizationContext.Current;
      // If there is no SC, just return what was passed in
      if (sc == null) return callback;
      // Return a delegate that, when invoked, posts to the captured SC a method that 
      // calls the original AsyncCallback passing it the IAsyncResult argument
      return asyncResult => sc.Post(result => callback((IAsyncResult)result), asyncResult);
   }
   private sealed class MyWindowsForm : System.Windows.Forms.Form {
      public MyWindowsForm() {
         Text = "Click in the window to start a Web request";
         Width = 400; Height = 100;
      }
      protected override void OnMouseClick(System.Windows.Forms.MouseEventArgs e) {
         // The GUI thread initiates the asynchronous Web request 
         Text = "Web request initiated";
         var webRequest = WebRequest.Create("http://Wintellect.com/");
         webRequest.BeginGetResponse(SyncContextCallback(ProcessWebResponse), webRequest);
         base.OnMouseClick(e);
      }
      private void ProcessWebResponse(IAsyncResult result) {
         // If we get here, this must be the GUI thread, it's OK to update the UI
         var webRequest = (WebRequest)result.AsyncState;
         using (var webResponse = webRequest.EndGetResponse(result)) {
            Text = "Content length: " + webResponse.ContentLength;
         }
      }
   }
}

比较二种艺术其实差不太多,三个是回调内再也卷入,三个是包裹原来的回调。可是SynchronizationContext业务层与UI分离来讲的话是相比好;

概述


异步对恐怕起阻止作用的移动(例如,应用程序访问 Web 时)至关心注重要。 对 Web
能源的拜访有时非常的慢或会推迟。
要是此类活动在同步进程中受阻,则全部应用程序必须等待。在异步进度中,应用程序可继续执行不信赖Web 能源的任何干活,直至潜在阻止任务完结。

下表是利用异步编制程序能增加响应能力的卓著场景。从 .NET Framework 4.5 和
Windows 运维时中列出的 API 包罗协助异步编制程序的办法。

应用程序区域

包含异步方法的受支持的 API

Web 访问

HttpClient ,SyndicationClient

使用文件

StorageFile、StreamWriter、StreamReader、XmlReader

使用图像

MediaCapture、BitmapEncoder、BitmapDecoder

WCF 编程

同步和异步操作

是因为有着与用户界面相关的活动一般共享一个线程,由此,异步对走访 UI
线程的应用程序来说更为关键。假若别的进度在一齐应用程序中受阻,则怀有进程都将受阻。
你的应用程序结束响应,由此,你可能在其等待进度中觉得它早已破产。

应用异步方法时,应用程序将延续响应 UI。
例如,你能够调动窗口的轻重或最小化窗口;借使您不期待等待应用程序甘休,则可以将其倒闭。

能够选拔二种格局来贯彻 TAP:即手动使用 C#
编写翻译器,或将编写翻译器和手动方法结合使用。使用 TAP 形式来贯彻计算密集型和
I/O 密集型异步操作。

  • 动用编写翻译器。在 Visual Studio 贰零壹叁 和 .NET Framework 4.5中,任何拥有 async 关键字的方法都被作为是一种异步方法,并且 C#
    会执行要求的转移,以通过 TAP 来异步达成该格局。 异步方法应重返System.Threading.Tasks.Task 或
    System.Threading.Tasks.Task<TResult> 对象。
  • 手动生成 TAP 方法。也得以手动完毕 TAP
    情势,以更好地操纵落实。编写翻译器重视从 System.Threading.Tasks
    命名空间公开的集体外围应用和 System.Runtime.CompilerServices
    命名空间中协理的档次。 如要自身完成 TAP,你要求创立1个TaskCompletionSource<TResult>
    对象、执行异步操作,并在操作实现时,调用
    SetResult、SetException、SetCanceled
    方法,或调用那些办法之一的Try版本。 手动达成 TAP
    方法时,需在所表示的异步操作达成时形成生成的天职。 例如:
  • 掺杂方法。您只怕发现手动完结 TAP
    方式、但将落实大旨逻辑委托给编写翻译器的那种办法很有用。
    例如,当您想要验证编写翻译器生成的异步方法之外的实参时,或者要求利用那种混合方法,以便万分能够转义到该措施的第②手调用方而不是透过
    System.Threading.Tasks.Task 对象被公开:

本文主要表达“使用编写翻译器”方法。

2.EAP(基于事件的异步编制程序格局):那些我们在.net中采纳到了BackgroudWorker组件,使用方式是因而事件绑定处理的办法。


EAP

EAP是为了更便于处理UI的更新推出的模式,主要优点:它同Visual Studio UI设计器进行了很好的集成,可将大多数实现了EAP的类拖放到设计平面(design surface)上,双击控件对应的XXXCompleted事件名,会自动生成事件的回调方法,并将方法同事件自身联系起来。EAP保证事件在应用程序的GUI线程上引发,允许事件回调方法中的代码更新UI控件;

EAP另一重要功能:支持EAP的类自动将应用程序模型映射到它的线程处理模型;EAP类在内部使用SynchronizationContext类。有的EAP类提供了取消、进度报告功能。

   FCL中唯有1几个门类完毕了EAP形式,一般有多少个XXXAsync方法和二个应和的XXXCompleted事件,以及这么些措施的共同版本:

*       System.Object的派生类型:*

*                  System.Activies.WorkflowInvoke  *

*                 
System.Deployment.Application.ApplicationDeployment*

*                  System.Deployment.Application.InPlaceHosingManager*

*                  System.Net.Mail.SmtpClient*

*                  System.Net.PeerToPeer.PeerNameResolver*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.ContactManager*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.Peer*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.PeerContact*

*                  System.Net.PeerToPeer.Collaboration.PeerNearMe*

*                 
System.ServiceModel.Activities.WorkflowControlClient*

*                  System.ServiceModel.Discovery.AnnoucementClient*

*                  System.ServiceModel.Discovery.DiscoveryClient*

*      System.ComponentModel.Component的派生类型:*

                 
System.ComponentModel.BackgroundWorker

                 
System.Media.SoundPlay

                 
System.Net.WebClient

                 
System.Net.NetworkInformation.Ping

                 
System.Windows.Forms.PictureBox(继承于Control类,Control类派生于Component类)

private sealed class MyForm : System.Windows.Forms.Form {
    protected override void OnClick(EventArgs e) {
      // The System.Net.WebClient class supports the Event-based Asynchronous Pattern
      WebClient wc = new WebClient();
      // When a string completes downloading, the WebClient object raises the 
      // DownloadStringCompleted event which will invoke our ProcessString method         
      wc.DownloadStringCompleted += ProcessString;
      // Start the asynchronous operation (this is like calling a BeginXxx method)
      wc.DownloadStringAsync(new Uri("http://Wintellect.com"));
      base.OnClick(e);
    }
    // This method is guaranteed to be called via the GUI thread
    private void ProcessString(Object sender, DownloadStringCompletedEventArgs e) {
      // If an error occurred, display it; else display the downloaded string
      System.Windows.Forms.MessageBox.Show((e.Error != null) ? e.Error.Message : e.Result);
      }
   }

BackgroundWorker:唯有该项目用于可用来实施异步的盘算范围的干活;提供多个事件:

DoWork:向那个事件登记的点子应该包涵总计范围的代码。这些事件由1个线程池线程调用RunWorkerAsync(多少个重载方法,带参的法门是向DoWork登记的章程的DoWork伊夫ntArgs参数对象的Argument属性传值,只万幸登记的措施中(如e.Argument)获取,Result属性必须设置成计算范围的操作希望再次回到的值)时引发;

ProgressChanged:向那些事件登记的办法应该包涵使用进度音信来更新UI的代码。那些事件两次三番在GUI线程上引发。DoWork登记的法门必须定期调用BackgroundWorker的ReportProgress方法来诱惑ProgressChanged事件;

RunWorkerCompleted:向这几个事件登记的方式应该包括使用计算范围操作的结果对UI进行翻新的代码。这么些事件几次三番在GUI线程上引发。Result获取表示异步操作的结果;

公物属性:CancellationPending(标识是不是已呼吁撤消后台操作)、IsBusy(标识是或不是正在周转异步操作)、WorkReportsProgress(获取/设置是或不是报告进程更新)、WorkerSupportsCancellation(获取/设置是不是支持异步废除)

公共措施:CancelAsync(请求裁撤挂起的后台操作)、ReportProgress、RunWorkerAsync

异常

丰富不会抛出。在XXXCompleted事件处理方法中,必须询问AsyncCompleted伊芙ntArgs的Exception属性,看它是还是不是null。假设不是null,就非得采取if语句判断Exception派生对象的连串,而不是选择catch块。

编辑异步方法


C# 中 asyncawait
关键字是异步编制程序的着力。通过那四个根本字就足以轻松成立异步方法,大致与创制同步方法同样。如下所示的
WPF 程序,布局文件上有个按钮和文本框:

private async void StartButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)

{

    // Call and await separately.

    //Task<int> getLengthTask = AccessTheWebAsync();

    //// You can do independent work here.

    //int contentLength = await getLengthTask;

 

    int contentLength = await AccessTheWebAsync();

 

    resultsTextBox.Text +=

        String.Format("\r\nLength of the downloaded string: {0}.\r\n", contentLength);

}

 

 

// Three things to note in the signature:

//  - The method has an async modifier. 

//  - The return type is Task or Task<T>. (See "Return Types" section.)

//    Here, it is Task<int> because the return statement returns an integer.

//  - The method name ends in "Async."

async Task<int> AccessTheWebAsync()

{ 

    // You need to add a reference to System.Net.Http to declare client.

    HttpClient client = new HttpClient();

 

    // GetStringAsync returns a Task<string>. That means that when you await the

    // task you'll get a string (urlContents).

    Task<string> getStringTask = client.GetStringAsync("http://msdn.microsoft.com");

 

    // You can do work here that doesn't rely on the string from GetStringAsync.

    DoIndependentWork();

 

    // The await operator suspends AccessTheWebAsync.

    //  - AccessTheWebAsync can't continue until getStringTask is complete.

    //  - Meanwhile, control returns to the caller of AccessTheWebAsync.

    //  - Control resumes here when getStringTask is complete. 

    //  - The await operator then retrieves the string result from getStringTask.

    string urlContents = await getStringTask;

 

    // The return statement specifies an integer result.

    // Any methods that are awaiting AccessTheWebAsync retrieve the length value.

    return urlContents.Length;

}

 

 

void DoIndependentWork()

{

    resultsTextBox.Text += "Working . . . . . . .\r\n";

}

施行结果:

Working . . . . . . .

 

Length of the downloaded string: 41609.

说明:

1,当程序访问互联网时,无论你怎么样拖拽、最大化最小化、如何点击,UI
都不会错过响应;

2,“async Task<int>
AccessTheWebAsync()”方法签名,有三点需求留意:1)有 async
修饰符;2)再次回到类型是 TaskTask<int>。该办法是
Task<int>,因为它回到的是链接内容的高低;3)方法名以 Async
结尾;

3,“string urlContents = await
getStringTask;”语句,有四点必要注意:1)AccessTheWebAsync 方法直到
getStringTask 达成才能接二连三;2)同时,控制流重临到
AccessTheWebAsync 的调用者;3)getStringTask
完毕后,控制流才会还原;4)之后,await 操作符从 getStringTask
检索结果。

上面总括让2个示范成为异步方法的特色:

  • 艺术签名包罗三个 async 修饰符。
  • 遵守预约,异步方法的名目以“Async”后缀结尾。
  • 归来类型为下列项目之一:
    • 假定你的法子有 TResult 类型的归来语句,则为
      Task<TResult>。
    • 美高梅开户网址,倘若您的主意没有重临语句,则为 Task。
    • 一旦你编写的是异步事件处理程序,则为 Void(Visual Basic 中为
      Sub)。
  • 方式一般包罗至少一个 await
    表达式,该表明式标记二个点,在该点上,直到等待的异步操作完毕措施展才能能继承。同时,将艺术挂起,并且控件再次来到到格局的调用方。

在异步方法中,可使用提供的重要性字和体系来提示须要形成的操作,且编写翻译器会成功别的操作,个中囊括不断跟踪控件以挂起方法重返等待点时发生的情事。
一些常规流程(例如,循环和卓殊处理)在守旧异步代码中处理起来或许很不方便。
在异步方法中,成分的编制频率与1只消除方案相同且此难题获得缓解。

3.TPL(基于任务的异步编制程序方式):那几个就会用到职分并行库。

1.1 简介

在事先的多少个章节中,就线程的采用和二十八线程相关的剧情开始展览了介绍。因为线程涉及到异步、同步、卓殊传递等难题,所以在品种中利用三十二线程的代价是相比较高昂的,必要编写制定多量的代码来实现科学和健壮性。

为了缓解那样一些的难题,在.Net Framework 4.0中引入了2个关于一步操作的API。它称作职分并行库(Task
Parallel
Library)
。然后在.Net Framwork 4.5中对它实行了细微的句斟字酌,本文的案例都以用新型版本的TPL库,而且大家还是能使用C#
5.0的新特征await/async来简化TAP编制程序,当然那是然后才介绍的。

TPL内部使用了线程池,可是功用更高。在把线程归还回线程池在此以前,它会在同一线程中相继执行稍微Task,这样幸免了有的小职分上下文切换浪费时间片的题材。

职分是指标,当中封装了以异步方式执行的行事,但是委托也是包装了代码的对象。义务和委托的区分在于,委托是同步的,而职分是异步的。

在本章中,大家将会谈论哪边利用TPL库来进展任务之间的咬合同步,如何将残留的APM和EAP情势转换为TPL方式等等。

TAP

.NET4.0
中引入了新的异步编制程序模型“基于职分的异步编程模型(TAP)”,并且推荐大家在开发新的三十二线程应用程序中首选TAP,在.NET4.第55中学更是对TPL库进行了汪洋的优化与革新(async和await)。那今后自笔者先介绍下TAP具有哪些优势:

  1. 任务调度器(TaskScheduler)依赖于底层的线程池引擎,可自定义二个TaskScheduler更改调度算法,同时不改动代码或编制程序模型。通过有些队列的任务内联化(task
    inlining)和做事窃取(work-stealing)机制而发起了大气任务,Task能够为我们升高程序品质。
  2. 能够运用PreferFairness标志,获取与ThreadPool.QueueUserWorkItem可能2个信托的BeginInvoke相同的线程池行为。

        3.
 轻松完结职务等待、任务撤消、接二连三职分、非凡处理(System.AggregateException)、GUI线程操作。

       4.  在职务运营后,能够每7日以职务三番五次的花样登记回调。

       5.  充裕利用现有的线程,幸免成立不须求的额外线程。

       6.  结合C#5.0引入async和await关键字轻松达成“异步方法”。

APM转换为TAP:

选拔TaskFactory的FromAsync方法,传递多个实参:BeginXxx方法、EndXxx方法、Object状态、可选的TaskCreationOptions值,重回对二个Task对象的引用;

private static void ConvertingApmToTask() {
      // Instead of this:
      WebRequest webRequest = WebRequest.Create("http://Wintellect.com/");
      webRequest.BeginGetResponse(result => {
         WebResponse webResponse = null;
         try {
            webResponse = webRequest.EndGetResponse(result);
            Console.WriteLine("Content length: " + webResponse.ContentLength);
         }
         catch (WebException we) {
            Console.WriteLine("Failed: " + we.GetBaseException().Message);
         }
         finally {
            if (webResponse != null) webResponse.Close();
         }
      }, null);
      Console.ReadLine();  // for testing purposes
      // Make a Task from an async operation that FromAsync starts
      webRequest = WebRequest.Create("http://Wintellect.com/");
      var t1 = Task.Factory.FromAsync<WebResponse>(webRequest.BeginGetResponse, webRequest.EndGetResponse, null, TaskCreationOptions.None);
      var t2 = t1.ContinueWith(task => {
         WebResponse webResponse = null;
         try {
            webResponse = task.Result;
            Console.WriteLine("Content length: " + webResponse.ContentLength);
         }
         catch (AggregateException ae) {
            if (ae.GetBaseException() is WebException)
               Console.WriteLine("Failed: " + ae.GetBaseException().Message);
            else throw;
         }
         finally { if (webResponse != null) webResponse.Close(); }
      });
      try {t2.Wait();  // for testing purposes only}
      catch (AggregateException) { }
   }

EAP转换成TAP:

运用System.Threading.Tasks.TaskCompletionSource类进行李包裹装;

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当协会八个TaskCompletionSource对象,也会生成1个Task,可透过其Task属性获取;当三个异步操作实现时,它采纳TaskCompletionSource对象来安装它因为啥而成就,撤消,未处理的充足大概它的结果。调用某些SetXxx方法,能够安装底层Task对象的情景。

private sealed class MyFormTask : System.Windows.Forms.Form {
      protected override void OnClick(EventArgs e) {
         // The System.Net.WebClient class supports the Event-based Asynchronous Pattern
         WebClient wc = new WebClient();
         // Create the TaskCompletionSource and its underlying Task object
         var tcs = new TaskCompletionSource<String>();
         // When a string completes downloading, the WebClient object raises the 
         // DownloadStringCompleted event which will invoke our ProcessString method
         wc.DownloadStringCompleted += (sender, ea) => {
            // This code always executes on the GUI thread; set the Task’s state
            if (ea.Cancelled) tcs.SetCanceled();
            else if (ea.Error != null) tcs.SetException(ea.Error);
            else tcs.SetResult(ea.Result);
         };
         // Have the Task continue with this Task that shows the result in a message box
// NOTE: The TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously flag is required to have this code
         // run on the GUI thread; without the flag, the code runs on a thread pool thread 
         tcs.Task.ContinueWith(t => {
            try { System.Windows.Forms.MessageBox.Show(t.Result);}
            catch (AggregateException ae) {
               System.Windows.Forms.MessageBox.Show(ae.GetBaseException().Message);
            }
         }, TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);
         // Start the asynchronous operation (this is like calling a BeginXxx method)
         wc.DownloadStringAsync(new Uri("http://Wintellect.com"));
         base.OnClick(e);
      }
   }

实现了TAP的类:存在XxxTaskAsync的方法,
援助异步操作的吊销和速度的报告的成效;

裁撤:能够经过同盟式撤除方式,向异步方法传入CancellationToken 参数,通过调用其ThrowIfCancellationRequested方法来定时检查操作是还是不是已经打消;

速度报告:能够因而IProgress<T>接口来兑现速度报告的功能;

立异GUI:
TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()获取同步上下文职责调度器,将涉嫌该指标的富有职责都调度给GUI线程,使任务代码能打响更新UI;

private sealed class MyForm : System.Windows.Forms.Form {
        public MyForm() {
            Text = "Synchronization Context Task Scheduler Demo";
            Visible = true; Width = 400; Height = 100;
        }
         private static Int32 Sum(CancellationToken ct, Int32 n) {
        Int32 sum = 0;
        for (; n > 0; n--) {
            // The following line throws OperationCanceledException when Cancel 
            // is called on the CancellationTokenSource referred to by the token
            ct.ThrowIfCancellationRequested();
            //Thread.Sleep(0);   // Simulate taking a long time
            checked { sum += n; }
        }
        return sum;
       }
        private readonly TaskScheduler m_syncContextTaskScheduler =
           TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext();
        private CancellationTokenSource m_cts;
        protected override void OnMouseClick(System.Windows.Forms.MouseEventArgs e) {
            if (m_cts != null) {    // An operation is in flight, cancel it
                m_cts.Cancel();
                m_cts = null;
            } else {                // An operation is not in flight, start it
                Text = "Operation running";
                m_cts = new CancellationTokenSource();
           // This task uses the default task scheduler and executes on a thread pool thread
                var t = new Task<Int32>(() => Sum(m_cts.Token, 20000), m_cts.Token);
                t.Start();
 // These tasks use the synchronization context task scheduler and execute on the GUI thread
                t.ContinueWith(task => Text = "Result: " + task.Result,
                   CancellationToken.None, TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion,
                   m_syncContextTaskScheduler);
                t.ContinueWith(task => Text = "Operation canceled",
                   CancellationToken.None, TaskContinuationOptions.OnlyOnCanceled,
                   m_syncContextTaskScheduler);
                t.ContinueWith(task => Text = "Operation faulted",
                   CancellationToken.None, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted,
                   m_syncContextTaskScheduler);
            }
            base.OnMouseClick(e);
        }
}

不行处理

在义务抛出的未处理相当都封装在System.AggregateException对象中。那一个目的会储存在情势重返的Task或Task<TResult>对象中,必要经过访问Wait()、Result、Exception成员才能观测到12分。(所以,在造访Result以前,应先观察IsCanceled和IsFaulted属性)

只要一向不访问Task的Wait()、Result、Exception成员,那么您将永久注意不到那个相当的发出。为了救助你检查和测试到这么些未处理的丰富,能够向TaskScheduler对象的UnobservedTaskException事件注册回调函数。每当二个Task被垃圾回收时,若是存在叁个一贯不在意到的那些,CL凯雷德的了断器线程会引发那几个事件。

可在事变回调函数中调用UnobservedTaskException伊夫ntArgs对象的SetObserved()
方法来提议已经处理好了至极,从而阻碍CLRubicon终止线程。可是并不推荐这么做,宁愿终止进度也不要带着已经损坏的情况继续运营。

异步程序中的控制流


异步编制程序中最需弄清的是控制流是怎样从点子移动到点子。

private async void StartButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)

       {

           // Call and await separately.

           //Task<int> getLengthTask = AccessTheWebAsync();

           //// You can do independent work here.

           //int contentLength = await getLengthTask;

           resultsTextBox.Text += "1:  Entering startButton_Click.\r\n" +

               "           Calling AccessTheWebAsync.\r\n";

 

           int contentLength = await AccessTheWebAsync();

 

           resultsTextBox.Text +=

               String.Format("\r\n6:   Length of the downloaded string: {0}.\r\n", contentLength);

       }

 

       async Task<int> AccessTheWebAsync()

       {

           resultsTextBox.Text += "\r\n2:  Entering AccessTheWebAsync.";

 

           HttpClient client = new HttpClient();

 

           resultsTextBox.Text += "\r\n        Calling HttpClient.GetStringAsync.\r\n";

 

           Task<string> getStringTask = client.GetStringAsync("http://msdn.microsoft.com");

 

           DoIndependentWork();

 

           resultsTextBox.Text += "\r\n4:  Back in startButton_Click.\r\n" +

               "       Task getStringTask is started.\r\n";

           string urlContents = await getStringTask;

 

           resultsTextBox.Text += "\r\n5:  Back in AccessTheWebAsync." +

               "\r\n       Task getStringTask is complete." +

               "\r\n       Processing the return statement." +

               "\r\n       Exiting from AccessTheWebAsync.\r\n";

 

           return urlContents.Length;

       }

 

 

       void DoIndependentWork()

       {

           resultsTextBox.Text += "\r\n3:  Entering DoIndependentWork.\r\n";

 

           resultsTextBox.Text += "\r\n        Working . . . . . . .\r\n";

       }

运作结果:

1:  Entering startButton_Click.

           Calling AccessTheWebAsync.

 

2:  Entering AccessTheWebAsync.

        Calling HttpClient.GetStringAsync.

 

3:  Entering DoIndependentWork.

 

        Working . . . . . . .

 

4:  Back in startButton_Click.

       Task getStringTask is started.

 

5:  Back in AccessTheWebAsync.

       Task getStringTask is complete.

       Processing the return statement.

       Exiting from AccessTheWebAsync.

 

6:   Length of the downloaded string: 41609.

再稍加复杂点:

private async void startButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)

       {

           // The display lines in the example lead you through the control shifts.

           resultsTextBox.Text += "ONE:   Entering startButton_Click.\r\n" +

               "           Calling AccessTheWebAsync.\r\n";

 

           Task<int> getLengthTask = AccessTheWebAsync();

 

           resultsTextBox.Text += "\r\nFOUR:  Back in startButton_Click.\r\n" +

               "           Task getLengthTask is started.\r\n" +

               "           About to await getLengthTask -- no caller to return to.\r\n";

 

           int contentLength = await getLengthTask;

 

           resultsTextBox.Text += "\r\nSIX:   Back in startButton_Click.\r\n" +

               "           Task getLengthTask is finished.\r\n" +

               "           Result from AccessTheWebAsync is stored in contentLength.\r\n" +

               "           About to display contentLength and exit.\r\n";

 

           resultsTextBox.Text +=

               String.Format("\r\nLength of the downloaded string: {0}.\r\n", contentLength);

       }

 

       async Task<int> AccessTheWebAsync()

       {

           resultsTextBox.Text += "\r\nTWO:   Entering AccessTheWebAsync.";

 

           // Declare an HttpClient object and increase the buffer size. The default

           // buffer size is 65,536.

           HttpClient client =

               new HttpClient() { MaxResponseContentBufferSize = 1000000 };

 

           resultsTextBox.Text += "\r\n           Calling HttpClient.GetStringAsync.\r\n";

 

           // GetStringAsync returns a Task<string>. 

           Task<string> getStringTask = client.GetStringAsync("http://msdn.microsoft.com");

 

           resultsTextBox.Text += "\r\nTHREE: Back in AccessTheWebAsync.\r\n" +

               "           Task getStringTask is started.";

 

           // AccessTheWebAsync can continue to work until getStringTask is awaited.

 

           resultsTextBox.Text +=

               "\r\n           About to await getStringTask and return a Task<int> to startButton_Click.\r\n";

 

           // Retrieve the website contents when task is complete.

           string urlContents = await getStringTask;

 

           resultsTextBox.Text += "\r\nFIVE:  Back in AccessTheWebAsync." +

               "\r\n           Task getStringTask is complete." +

               "\r\n           Processing the return statement." +

               "\r\n           Exiting from AccessTheWebAsync.\r\n";

 

           return urlContents.Length;

       }

运作结果:

ONE:   Entering startButton_Click.

           Calling AccessTheWebAsync.

 

TWO:   Entering AccessTheWebAsync.

           Calling HttpClient.GetStringAsync.

 

THREE: Back in AccessTheWebAsync.

           Task getStringTask is started.

           About to await getStringTask and return a Task<;int> to startButton_Click.

 

FOUR:  Back in startButton_Click.

           Task getLengthTask is started.

           About to await getLengthTask -- no caller to return to.

 

FIVE:  Back in AccessTheWebAsync.

           Task getStringTask is complete.

           Processing the return statement.

           Exiting from AccessTheWebAsync.

 

SIX:   Back in startButton_Click.

           Task getLengthTask is finished.

           Result from AccessTheWebAsync is stored in contentLength.

           About to display contentLength and exit.

 

Length of the downloaded string: 41635.

 

1.2 成立职分

在本节中,首假若出现说法了什么样创制二个职责。其首要性利用了System.Threading.Tasks取名空间下的Task类。该类能够被实例化并且提供了一组静态方法,能够方便火速的创办任务。

在上面实例代码中,分别延时了二种常见的职责创立格局,并且创办职分是能够钦命职务创建的选项,从而实现最优的开创格局。

TaskCreationOptions中总结有多少个枚举,枚举是可以采纳|运算符组合定义的。其枚举如下表所示。

成员名称 说明
AttachedToParent 指定将任务附加到任务层次结构中的某个父级。 默认情况下,子任务(即由外部任务创建的内部任务)将独立于其父任务执行。 可以使用 TaskContinuationOptions.AttachedToParent 选项以便将父任务和子任务同步。请注意,如果使用 DenyChildAttach 选项配置父任务,则子任务中的 AttachedToParent 选项不起作用,并且子任务将作为分离的子任务执行。有关详细信息,请参阅附加和分离的子任务
DenyChildAttach 指定任何尝试作为附加的子任务执行(即,使用 AttachedToParent 选项创建)的子任务都无法附加到父任务,会改成作为分离的子任务执行。 有关详细信息,请参阅附加和分离的子任务
HideScheduler 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 Default 当前计划程序。
LongRunning 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 TaskScheduler 提示,过度订阅可能是合理的。 可以通过过度订阅创建比可用硬件线程数更多的线程。 它还将提示任务计划程序:该任务需要附加线程,以使任务不阻塞本地线程池队列中其他线程或工作项的向前推动。
None 指定应使用默认行为。
PreferFairness 提示 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。
RunContinuationsAsynchronously 强制异步执行添加到当前任务的延续任务。请注意,RunContinuationsAsynchronously 成员在以 .NET Framework 4.6 开头的 TaskCreationOptions 枚举中可用。
static void Main(string[] args)
{
    // 使用构造方法创建任务
    var t1 = new Task(() => TaskMethod("Task 1"));
    var t2 = new Task(() => TaskMethod("Task 2"));

    // 需要手动启动
    t2.Start();
    t1.Start();

    // 使用Task.Run 方法启动任务  不需要手动启动
    Task.Run(() => TaskMethod("Task 3"));

    // 使用 Task.Factory.StartNew方法 启动任务 实际上就是Task.Run
    Task.Factory.StartNew(() => TaskMethod("Task 4"));

    // 在StartNew的基础上 添加 TaskCreationOptions.LongRunning 告诉 Factory该任务需要长时间运行
    // 那么它就会可能会创建一个 非线程池线程来执行任务  
    Task.Factory.StartNew(() => TaskMethod("Task 5"), TaskCreationOptions.LongRunning);

    ReadLine();
}

static void TaskMethod(string name)
{
    WriteLine($"任务 {name} 运行,线程 id {CurrentThread.ManagedThreadId}. 是否为线程池线程: {CurrentThread.IsThreadPoolThread}.");
}

运营结果如下图所示。

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Async /Await

在.NET Framework 4.0中添加.NET Framework
4.5中新的异步操作库(async/await),该包由多少个库组成:Microsoft.Bcl、Microsoft.Bcl.Async和Microsoft.Bcl.Build。

Install-Package Microsoft.Bcl.Async

注:asp.net
框架必须求升级.net framework框架才能应用 async/await

万一不行音信是“Message : Could not load file or assembly ‘System.Core,
Version=2.0.5.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=7cec85d7bea7798e,
Retargetable=Yes’ or one of its dependencies. The given assembly name or
codebase was invalid. (Exception from HRESULT: 0x80131047)”,

那须要您去微软官网下载.net4.0的KB2468871补丁来安装。

C# 5引入了异步函数(asynchrnous
function)的概念。常常是指用async修饰符申明的,可

饱含await表明式的办法或匿名函数;

async关键字创立了1个状态机,类似于yield
return语句;await关键字只好用来有用async修饰符申明的不二法门。async修饰符只好用于再次回到Task/Task<TResult>或void的方式。await只可以用来调用重临Task/Task<TResult>的法子;await会解除线程的短路,完毕调用的天职;等待职责成功后,获取结果,然后实施await关键字背后的代码;编写翻译器会把await的表明式后的代码应用
Task.ContinueWith
装进了四起,回调时暗中认可使用当前线程的联手上下文职分调度器;要是不选拔相同的共同上下文,必须调用Task实例的ConfigureAwait(false)方法;

await msg.Content.ReadAsStringAsync().ConfigureAwait(false);

异步方法的扬言语法与别的方法完全相同,只是要包蕴async上下文关键字。async能够出

近来回到类型在此之前的任何义务。async修饰符在变化的代码中没有功用,也可省略不写,它肯定发布了您的意料,告诉编写翻译器能够积极搜寻await表明式,也能够寻找应该转换到异步调用和await表明式的块调用。

调用者和异步方法之间是因而重临值来通信的。异步函数的回到类型只好为:

Void
、Task、Task<TResult>;Task和Task<TResult>类型都意味着贰个或许还未成功的操作。
Task<TResult>继承自Task。二者的区分是,Task<TResult>表示3个重返值为T类型的操作,而Task则不要求发出再次回到值。在某种意义上,你可以认为Task便是Task<void>类型;

故此将异步方法设计为能够回到void,是为着和事件处理程序包容。

异步方法签名的羁绊:全部参数都不能选拔out或ref修饰符。

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API 异步方法


什么样找到像 GetStringAsync 那样帮衬异步编制程序的办法。 .NET Framework 4.5
包括使用 async 和 await 的多多成员,它们都已“Async”为后缀和 Task 或
Task<TResult> 的回来类型。
例如,System.IO.Stream 类包罗的格局CopyToAsync、ReadAsync、WriteAsync 等艺术以及一块方法 CopyTo、Read 和
Write。

4.1 简介

1.3 使用职责履行基本的操作

在本节中,使用任务履行基本的操作,并且取得职务履行到位后的结果值。本节内容比较简单,在此不做过多介绍。

演示代码如下,在主线程中要获得结果值,常用的办法便是访问task.Result质量,假诺职责线程还没实施达成,那么会阻塞主线程,直到线程执行完。假若任务线程执行完结,那么将向来获得运算的结果值。

Task 3中,使用了task.Status来打字与印刷线程的情景,线程各种意况的有血有肉意思,将在下一节中介绍。

static void Main(string[] args)
{
    // 直接执行方法 作为参照
    TaskMethod("主线程任务");

    // 访问 Result属性 达到运行结果
    Task<int> task = CreateTask("Task 1");
    task.Start();
    int result = task.Result;
    WriteLine($"运算结果: {result}");

    // 使用当前线程,同步执行任务
    task = CreateTask("Task 2");
    task.RunSynchronously();
    result = task.Result;
    WriteLine($"运算结果:{result}");

    // 通过循环等待 获取运行结果
    task = CreateTask("Task 3");
    WriteLine(task.Status);
    task.Start();

    while (!task.IsCompleted)
    {
        WriteLine(task.Status);
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
    }

    WriteLine(task.Status);
    result = task.Result;
    WriteLine($"运算结果:{result}");

    Console.ReadLine();
}

static Task<int> CreateTask(string name)
{
    return new Task<int>(() => TaskMethod(name));
}

static int TaskMethod(string name)
{
    WriteLine($"{name} 运行在线程 {CurrentThread.ManagedThreadId}上. 是否为线程池线程 {CurrentThread.IsThreadPoolThread}");

    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));

    return 42;
}

运作结果如下,可见Task 1
Task 2均是运转在主线程上,并非线程池线程。

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线程


异步方法意在成为非阻止操作。异步方法中的 await
表达式在伺机的天职正在运转时,不会阻止当前线程。相反,表达式在再而三时,注册方式的其他部分并将控件再次来到到异步方法的调用方。

async 和 await
关键字不会促成创造别的线程。
因为异步方法不会在其自个儿线程上运维,由此它不必要八线程。
唯有当方法处于活动状态时,该办法将在当前联合上下文中运营并利用线程上的年华。
能够选拔 Task.Run 将占用多量 CPU
的行事移到后台线程,不过后台线程不会扶助正在守候结果的进程变为可用状态。

对于异步编制程序而言,该基于异步的法门优于大概每一种用例中的现有措施。
具体而言,此措施比 BackgroundWorker 更适用于 IO
绑定的操作,因为此代码更简约且无需防患争用标准。 结合 Task.Run
使用时,异步编制程序比 BackgroundWorker 更适用于 CPU
绑定的操作,因为异步编制程序将运维代码的协调细节与 Task.Run
传输至线程池的干活分别开来。

 

1.4 组合任务

在本节中,展现了职务之中三个精锐的效应,那正是整合职务。通过结合职务可很好的叙述任务与职务之间的异步、同步关系,大大下跌了编制程序的难度。

组合职分重庆大学是通过task.ContinueWith()task.WhenAny()task.WhenAll()等和task.GetAwaiter().OnCompleted()主意来促成。

在使用task.ContinueWith()艺术时,须要注意它也可传递一层层的枚举选项TaskContinuationOptions,该枚举选项和TaskCreationOptions类似,其现实定义如下表所示。

成员名称 说明
AttachedToParent 如果延续为子任务,则指定将延续附加到任务层次结构中的父级。 只有当延续前面的任务也是子任务时,延续才可以是子任务。 默认情况下,子任务(即由外部任务创建的内部任务)将独立于其父任务执行。 可以使用 TaskContinuationOptions.AttachedToParent 选项以便将父任务和子任务同步。请注意,如果使用 DenyChildAttach 选项配置父任务,则子任务中的 AttachedToParent 选项不起作用,并且子任务将作为分离的子任务执行。有关更多信息,请参见Attached and Detached Child Tasks
DenyChildAttach 指定任何使用 TaskCreationOptions.AttachedToParent 选项创建,并尝试作为附加的子任务执行的子任务(即,由此延续创建的任何嵌套内部任务)都无法附加到父任务,会改成作为分离的子任务执行。 有关详细信息,请参阅附加和分离的子任务
ExecuteSynchronously 指定应同步执行延续任务。 指定此选项后,延续任务在导致前面的任务转换为其最终状态的相同线程上运行。如果在创建延续任务时已经完成前面的任务,则延续任务将在创建此延续任务的线程上运行。 如果前面任务的 CancellationTokenSource 已在一个 finally(在 Visual Basic 中为 Finally)块中释放,则使用此选项的延续任务将在该 finally 块中运行。 只应同步执行运行时间非常短的延续任务。由于任务以同步方式执行,因此无需调用诸如 Task.Wait 的方法来确保调用线程等待任务完成。
HideScheduler 指定由延续通过调用方法(如 Task.RunTask.ContinueWith)创建的任务将默认计划程序 (TaskScheduler.Default) 视为当前的计划程序,而不是正在运行该延续的计划程序。
LazyCancellation 在延续取消的情况下,防止延续的完成直到完成先前的任务。
LongRunning 指定延续将是长期运行的、粗粒度的操作。 它会向 TaskScheduler 提示,过度订阅可能是合理的。
None 如果未指定延续选项,应在执行延续任务时使用指定的默认行为。 延续任务在前面的任务完成后以异步方式运行,与前面任务最终的 Task.Status 属性值无关。 如果延续为子任务,则会将其创建为分离的嵌套任务。
NotOnCanceled 指定不应在延续任务前面的任务已取消的情况下安排延续任务。 如果前面任务完成的 Task.Status 属性是 TaskStatus.Canceled,则前面的任务会取消。 此选项对多任务延续无效。
NotOnFaulted 指定不应在延续任务前面的任务引发了未处理异常的情况下安排延续任务。 如果前面任务完成的 Task.Status 属性是 TaskStatus.Faulted,则前面的任务会引发未处理的异常。 此选项对多任务延续无效。
NotOnRanToCompletion 指定不应在延续任务前面的任务已完成运行的情况下安排延续任务。 如果前面任务完成的 Task.Status 属性是 TaskStatus.RanToCompletion,则前面的任务会运行直至完成。 此选项对多任务延续无效。
OnlyOnCanceled 指定只应在延续前面的任务已取消的情况下安排延续任务。 如果前面任务完成的 Task.Status 属性是 TaskStatus.Canceled,则前面的任务会取消。 此选项对多任务延续无效。
OnlyOnFaulted 指定只有在延续任务前面的任务引发了未处理异常的情况下才应安排延续任务。 如果前面任务完成的 Task.Status 属性是 TaskStatus.Faulted,则前面的任务会引发未处理的异常。OnlyOnFaulted 选项可保证前面任务中的 Task.Exception 属性不是 null。 你可以使用该属性来捕获异常,并确定导致任务出错的异常。 如果你不访问 Exception 属性,则不会处理异常。 此外,如果尝试访问已取消或出错的任务的 Result 属性,则会引发一个新异常。此选项对多任务延续无效。
OnlyOnRanToCompletion 指定只应在延续任务前面的任务已完成运行的情况下才安排延续任务。 如果前面任务完成的 Task.Status 属性是 TaskStatus.RanToCompletion,则前面的任务会运行直至完成。 此选项对多任务延续无效。
PreferFairness 提示 TaskScheduler 按任务计划的顺序安排任务,因此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。
RunContinuationsAsynchronously 指定应异步运行延续任务。 此选项优先于 TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously。

以身作则代码如下所示,使用ContinueWith()OnCompleted()办法结合了任务来运维,搭配区别的TaskCreationOptionsTaskContinuationOptions来贯彻差异的功用。

static void Main(string[] args)
{
    WriteLine($"主线程 线程 Id {CurrentThread.ManagedThreadId}");

    // 创建两个任务
    var firstTask = new Task<int>(() => TaskMethod("Frist Task",3));
    var secondTask = new Task<int>(()=> TaskMethod("Second Task",2));

    // 在默认的情况下 ContiueWith会在前面任务运行后再运行
    firstTask.ContinueWith(t => WriteLine($"第一次运行答案是 {t.Result}. 线程Id {CurrentThread.ManagedThreadId}. 是否为线程池线程: {CurrentThread.IsThreadPoolThread}"));

    // 启动任务
    firstTask.Start();
    secondTask.Start();

    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(4));

    // 这里会紧接着 Second Task运行后运行, 但是由于添加了 OnlyOnRanToCompletion 和 ExecuteSynchronously 所以会由运行SecondTask的线程来 运行这个任务
    Task continuation = secondTask.ContinueWith(t => WriteLine($"第二次运行的答案是 {t.Result}. 线程Id {CurrentThread.ManagedThreadId}. 是否为线程池线程:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}"),TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion | TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);

    // OnCompleted 是一个事件  当contiuation运行完成后 执行OnCompleted Action事件
    continuation.GetAwaiter().OnCompleted(() => WriteLine($"后继任务完成. 线程Id {CurrentThread.ManagedThreadId}. 是否为线程池线程 {CurrentThread.IsThreadPoolThread}"));

    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
    WriteLine();

    firstTask = new Task<int>(() => 
    {
        // 使用了TaskCreationOptions.AttachedToParent 将这个Task和父Task关联, 当这个Task没有结束时  父Task 状态为 WaitingForChildrenToComplete
        var innerTask = Task.Factory.StartNew(() => TaskMethod("Second Task",5), TaskCreationOptions.AttachedToParent);

        innerTask.ContinueWith(t => TaskMethod("Thrid Task", 2), TaskContinuationOptions.AttachedToParent);

        return TaskMethod("First Task",2);
    });

    firstTask.Start();

    // 检查firstTask线程状态  根据上面的分析 首先是  Running -> WatingForChildrenToComplete -> RanToCompletion
    while (! firstTask.IsCompleted)
    {
        WriteLine(firstTask.Status);

        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
    }

    WriteLine(firstTask.Status);

    Console.ReadLine();
}

static int TaskMethod(string name, int seconds)
{
    WriteLine($"任务 {name} 正在运行,线程池线程 Id {CurrentThread.ManagedThreadId},是否为线程池线程: {CurrentThread.IsThreadPoolThread}");

    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));

    return 42 * seconds;
}

运营结果如下图所示,与预期结果一律。当中使用了task.Status来打字与印刷职责运行的景况,对于task.Status的情事具体意思如下表所示。

成员名称 说明
Canceled 该任务已通过对其自身的 CancellationToken 引发 OperationCanceledException 对取消进行了确认,此时该标记处于已发送信号状态;或者在该任务开始执行之前,已向该任务的 CancellationToken 发出了信号。 有关详细信息,请参阅任务取消
Created 该任务已初始化,但尚未被计划。
Faulted 由于未处理异常的原因而完成的任务。
RanToCompletion 已成功完成执行的任务。
Running 该任务正在运行,但尚未完成。
WaitingForActivation 该任务正在等待 .NET Framework 基础结构在内部将其激活并进行计划。
WaitingForChildrenToComplete 该任务已完成执行,正在隐式等待附加的子任务完成。
WaitingToRun 该任务已被计划执行,但尚未开始执行。

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异步和等候


若是经过 async 修饰符钦命某种情势为异步方法,则足以启用以下四个作用。

  • 标志的异步方法能够使用 await 来钦点悬挂点。await
    运算符公告编译器异步方法唯有直到等待的异步进程不蔓不枝才能一而再透过该点。
    同时,控件重返至异步方法的调用方。 await
    表明式中异步方法的挂起无法使该格局退出,并且 finally 块不会运行。
  • 标志的异步方法自己能够通过调用它的办法等待

异步方法一般包蕴 await 运算符的1个或八个匹配项,但紧缺 await
表明式不会招致编写翻译器错误。 尽管异步方法未接纳 await
运算符标记悬挂点,则该形式将用香港作家联谊汇合进行方法执行,不管异步修饰符怎样。
编写翻译器将为此类措施发表3个警示。

Async 、async、Await 和 await 都以左右文关键字。
有关更多音讯和演示,请参见以下宗旨:

  • async
  • await

线程池相当于线程和用户之间的一个抽象层,向程序员隐藏了利用线程的细节,使得程序员专心处理程序逻辑,而不是各个线程难点。

1.5 将APM情势转换为职务

在前面包车型大巴章节中,介绍了依据IAsyncResult接口完结了BeginXXXX/EndXXXX办法的就叫APM形式。APM格局格外古老,那么怎么样将它转换为TAP格局吗?对于广大的几种APM格局异步职分,我们一般采纳选取Task.Factory.FromAsync()方式来完结将APM模式转换为TAP模式

以身作则代码如下所示,比较不难不作过多介绍。

static void Main(string[] args)
{
    int threadId;
    AsynchronousTask d = Test;
    IncompatibleAsychronousTask e = Test;

    // 使用 Task.Factory.FromAsync方法 转换为Task
    WriteLine("Option 1");
    Task<string> task = Task<string>.Factory.FromAsync(d.BeginInvoke("异步任务线程", CallBack, "委托异步调用"), d.EndInvoke);

    task.ContinueWith(t => WriteLine($"回调函数执行完毕,现在运行续接函数!结果:{t.Result}"));

    while (!task.IsCompleted)
    {
        WriteLine(task.Status);
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
    }
    WriteLine(task.Status);
    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));

    WriteLine("----------------------------------------------");
    WriteLine();

    // 使用 Task.Factory.FromAsync重载方法 转换为Task
    WriteLine("Option 2");

    task = Task<string>.Factory.FromAsync(d.BeginInvoke,d.EndInvoke,"异步任务线程","委托异步调用");

    task.ContinueWith(t => WriteLine($"任务完成,现在运行续接函数!结果:{t.Result}"));

    while (!task.IsCompleted)
    {
        WriteLine(task.Status);
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
    }
    WriteLine(task.Status);
    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));

    WriteLine("----------------------------------------------");
    WriteLine();

    // 同样可以使用 FromAsync方法 将 BeginInvoke 转换为 IAsyncResult 最后转换为 Task
    WriteLine("Option 3");

    IAsyncResult ar = e.BeginInvoke(out threadId, CallBack, "委托异步调用");
    task = Task<string>.Factory.FromAsync(ar, _ => e.EndInvoke(out threadId, ar));

    task.ContinueWith(t => WriteLine($"任务完成,现在运行续接函数!结果:{t.Result},线程Id {threadId}"));

    while (!task.IsCompleted)
    {
        WriteLine(task.Status);
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
    }
    WriteLine(task.Status);

    ReadLine();
}

delegate string AsynchronousTask(string threadName);
delegate string IncompatibleAsychronousTask(out int threadId);

static void CallBack(IAsyncResult ar)
{
    WriteLine("开始运行回调函数...");
    WriteLine($"传递给回调函数的状态{ar.AsyncState}");
    WriteLine($"是否为线程池线程:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
    WriteLine($"线程池工作线程Id:{CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

static string Test(string threadName)
{
    WriteLine("开始运行...");
    WriteLine($"是否为线程池线程:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));

    CurrentThread.Name = threadName;
    return $"线程名:{CurrentThread.Name}";
}

static string Test(out int threadId)
{
    WriteLine("开始运行...");
    WriteLine($"是否为线程池线程:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));

    threadId = CurrentThread.ManagedThreadId;
    return $"线程池线程工作Id是:{threadId}";
}

运行结果如下图所示。

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归来类型和参数


.NET Framework 异步编制程序中异步方法一般重回 Task 或 Task<TResult>。
在异步方法中,await 运算符应用于通过调用另三个异步方法重返的任务。

设若情势包罗 Return (Visual Basic) 或内定项目 TResult 的操作数的 return
(C#) 语句,则将 Task<TResult> 钦点为回到类型。

假诺措施不含任何 return 语句或带有不回来操作数的 return 语句,则将 Task
用作重回类型。

上边包车型地铁言传身教演示如何证明并调用可回到 Task<TResult> 或 Task 的点子。

// Signature specifies Task<;TResult>

async Task<;int> TaskOfTResult_MethodAsync()

{

    int hours;

    // . . .

    // Return statement specifies an integer result.

    return hours;

}

 

// Calls to TaskOfTResult_MethodAsync

Task<;int> returnedTaskTResult = TaskOfTResult_MethodAsync();

int intResult = await returnedTaskTResult;

// or, in a single statement

int intResult = await TaskOfTResult_MethodAsync();

// Signature specifies Task

async Task Task_MethodAsync()

{

    // . . .

    // The method has no return statement.  

}

 

// Calls to Task_MethodAsync

Task returnedTask = Task_MethodAsync();

await returnedTask;

// or, in a single statement

await Task_MethodAsync();

每种重回的天职表示正在展开的行事。
任务可包裹有关异步进程景况的消息,假若未成功,则最终会卷入来自进度的终极结果或进度引发的极度。

异步方法还是可以是 Sub 方法 (Visual Basic) 或富有 void 重临类型 (C#)。
该重回类型重要用于定义供给 void 重临类型的事件处理程序。
异步事件处理程序平常作为异步程序的起初点。

胸中无数等待为 Sub 程序或有所 void
再次回到类型的异步方法,并且无效的归来方法的调用方不可能捕获该办法引发的其余尤其。

异步方法不只怕注明 Visual Basic 中的 ByRef 参数或 C# 中的 ref 或 out
参数,但此情势能够调用具有此类参数的格局。

有关更加多消息和演示,请参见异步重返类型(C# 和 Visual Basic)。
有关如何在异步方法中捕捉相当的更加多音讯,请参见 try-catch(C# 参考)或
Try…Catch…Finally 语句 (Visual Basic)。

Windows 运营时编制程序中的异步 API 具有下列再次来到类型之一,它相仿于职责:

  • IAsyncOperation,它对应于 Task<TResult>
  • IAsyncAction,它对应于 Task
  • IAsyncActionWithProgress
  • IAsyncOperationWithProgress

唯独使用线程池也很复杂。有多个难点存在:

1.6 将EAP格局转换为天职

在上几章中有涉及,通过BackgroundWorker类经过事件的点子实现的异步,大家叫它EAP格局。那么怎么着将EAP情势转换为天职吗?非常的粗略,我们只要求通过TaskCompletionSource类,即可将EAP形式转换为天职。

示范代码如下所示。

static void Main(string[] args)
{
    var tcs = new TaskCompletionSource<int>();

    var worker = new BackgroundWorker();
    worker.DoWork += (sender, eventArgs) =>
    {
        eventArgs.Result = TaskMethod("后台工作", 5);
    };

    // 通过此方法 将EAP模式转换为 任务
    worker.RunWorkerCompleted += (sender, eventArgs) =>
    {
        if (eventArgs.Error != null)
        {
            tcs.SetException(eventArgs.Error);
        }
        else if (eventArgs.Cancelled)
        {
            tcs.SetCanceled();
        }
        else
        {
            tcs.SetResult((int)eventArgs.Result);
        }
    };

    worker.RunWorkerAsync();

    // 调用结果
    int result = tcs.Task.Result;

    WriteLine($"结果是:{result}");

    ReadLine();
}

static int TaskMethod(string name, int seconds)
{
    WriteLine($"任务{name}运行在线程{CurrentThread.ManagedThreadId}上. 是否为线程池线程{CurrentThread.IsThreadPoolThread}");

    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));

    return 42 * seconds;
}

运作结果如下图所示。

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参考资料


  • Microsoft Developer Network 基于职分的异步格局(TAP)
  • 动用 Async 和 Await
    的异步编制程序
  • 异步程序中的控制流

 

下载 Demo

下载 Demo TPL 与 AMP 和 EAP 结合

①获取线程池中的工作线程的结果相比难

1.7 实现废除选项

在TAP格局中,实现废除选项和后边的异步形式一样,都以运用CancellationToken来兑现,可是差别的是Task构造函数同意传入二个CancellationToken,从而在职分实际运营此前废除它。

示范代码如下所示。

static void Main(string[] args)
{
    var cts = new CancellationTokenSource();
    // new Task时  可以传入一个 CancellationToken对象  可以在线程创建时  变取消任务
    var longTask = new Task<int>(() => TaskMethod("Task 1", 10, cts.Token), cts.Token);
    WriteLine(longTask.Status);
    cts.Cancel();
    WriteLine(longTask.Status);
    WriteLine("第一个任务在运行前被取消.");

    // 同样的 可以通过CancellationToken对象 取消正在运行的任务
    cts = new CancellationTokenSource();
    longTask = new Task<int>(() => TaskMethod("Task 2", 10, cts.Token), cts.Token);
    longTask.Start();

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
        WriteLine(longTask.Status);
    }
    cts.Cancel();
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
        WriteLine(longTask.Status);
    }

    WriteLine($"这个任务已完成,结果为{longTask.Result}");

    ReadLine();
}

static int TaskMethod(string name, int seconds, CancellationToken token)
{
    WriteLine($"任务运行在{CurrentThread.ManagedThreadId}上. 是否为线程池线程:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}");

    for (int i = 0; i < seconds; i++)
    {
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
        if (token.IsCancellationRequested)
        {
            return -1;
        }
    }

    return 42 * seconds;
}

运营结果如下图所示,那里必要留意的是,假设是在职务履行此前撤废了任务,那么它的末段状态是Canceled。若是是在实践进度中裁撤职务,那么它的情景是RanCompletion

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②完毕线程池中劳作线程执行的时序难题

1.8 处理职务中的非凡

在任务中,处理十一分和其余异步情势处理卓殊类似,若是能在所产生十分的线程中处理,那么毫无在另内地方处理。可是对于部分不行预料的百般,那么可以因此两种格局来处理。

能够透过拜访task.Result本性来拍卖分外,因为访问那一个特性的Get措施会使当前线程等待直到该职务成功,并将相当传播给当下线程,那样就足以经过try catch语句块来捕获万分。此外利用task.GetAwaiter().GetResult()措施和第使用task.Result接近,同样可以捕获很是。假如是要捕获八个职务中的万分错误,那么能够透过ContinueWith()措施来拍卖。

切实什么贯彻,演示代码如下所示。

static void Main(string[] args)
{
    Task<int> task;
    // 在主线程中调用 task.Result task中的异常信息会直接抛出到 主线程中
    try
    {
        task = Task.Run(() => TaskMethod("Task 1", 2));
        int result = task.Result;
        WriteLine($"结果为: {result}");
    }
    catch (Exception ex)
    {
        WriteLine($"异常被捕捉:{ex.Message}");
    }
    WriteLine("------------------------------------------------");
    WriteLine();

    // 同上 只是访问Result的方式不同
    try
    {
        task = Task.Run(() => TaskMethod("Task 2", 2));
        int result = task.GetAwaiter().GetResult();
        WriteLine($"结果为:{result}");
    }
    catch (Exception ex)
    {
        WriteLine($"异常被捕捉: {ex.Message}");
    }
    WriteLine("----------------------------------------------");
    WriteLine();

    var t1 = new Task<int>(() => TaskMethod("Task 3", 3));
    var t2 = new Task<int>(() => TaskMethod("Task 4", 4));

    var complexTask = Task.WhenAll(t1, t2);
    // 通过ContinueWith TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted的方式 如果task出现异常 那么才会执行该方法
    var exceptionHandler = complexTask.ContinueWith(t => {
        WriteLine($"异常被捕捉:{t.Exception.Message}");
        foreach (var ex in t.Exception.InnerExceptions)
        {
            WriteLine($"-------------------------- {ex.Message}");
        }
    },TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);

    t1.Start();
    t2.Start();

    ReadLine();
}

static int TaskMethod(string name, int seconds)
{
    WriteLine($"任务运行在{CurrentThread.ManagedThreadId}上. 是否为线程池线程:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}");

    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));
    // 人为抛出一个异常
    throw new Exception("Boom!");
    return 42 * seconds;
}

运作结果如下所示,须求注意的是,倘若在ContinueWith()方式中抓获五个任务发生的老大,那么它的老大类型是AggregateException,具体的要命音讯包蕴在InnerExceptions内部,要留心和InnerException区分。

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综上,大家在第一章中提过的异步编制程序模型和依照事件的异步编制程序模型,这一个方式使得获取结果更是简单,传播也更轻松,不过在进展五个异步操作结合的时候,还索要编写制定多量的代码。对于第一个难题.NET 4.0建议了三个新的有关异步操作的API。叫做职责并行库(Task Parallel Library
简称 TPL)。

1.9 并行运转职务

本节中主要介绍了四个法子的利用,一个是等待组中全部职分都实施完成的Task.WhenAll()办法,另两个是一旦组中二个主意执行达成都执行的Task.WhenAny()方法。

具体运用,如下演示代码所示。

static void Main(string[] args)
{
    // 第一种方式 通过Task.WhenAll 等待所有任务运行完成
    var firstTask = new Task<int>(() => TaskMethod("First Task", 3));
    var secondTask = new Task<int>(() => TaskMethod("Second Task", 2));

    // 当firstTask 和 secondTask 运行完成后 才执行 whenAllTask的ContinueWith
    var whenAllTask = Task.WhenAll(firstTask, secondTask);
    whenAllTask.ContinueWith(t => WriteLine($"第一个任务答案为{t.Result[0]},第二个任务答案为{t.Result[1]}"), TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);

    firstTask.Start();
    secondTask.Start();

    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(4));

    // 使用WhenAny方法  只要列表中有一个任务完成 那么该方法就会取出那个完成的任务
    var tasks = new List<Task<int>>();
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        int counter = 1;
        var task = new Task<int>(() => TaskMethod($"Task {counter}",counter));
        tasks.Add(task);
        task.Start();
    }

    while (tasks.Count > 0)
    {
        var completedTask = Task.WhenAny(tasks).Result;
        tasks.Remove(completedTask);
        WriteLine($"一个任务已经完成,结果为 {completedTask.Result}");
    }

    ReadLine();
}

static int TaskMethod(string name, int seconds)
{
    WriteLine($"任务运行在{CurrentThread.ManagedThreadId}上. 是否为线程池线程:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}");

    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));
    return 42 * seconds;
}

运维结果如下图所示。

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1.10 使用TaskScheduler配置任务履行

Task中,负责职分调度是TaskScheduler指标,FCL提供了七个派生自TaskScheduler的类型:线程池任务调度器(Thread
Pool Task Scheduler)
一路上下文任务调度器(Synchronization
Scheduler)
。暗中同意情形下全部应用程序都使用线程池职务调度器,不过在UI组件中,不使用线程池中的线程,幸免跨线程更新UI,须求选取同步上下文职责调度器。能够由此实践TaskSchedulerFromCurrentSynchronizationContext()静态方法来得到对2只上下文职分调度器的引用。

演示程序如下所示,为了延时联合上下文职务调度器,大家本次利用WPF来创立项目。

MainWindow.xaml 代码如下所示。

<Window x:Class="Recipe9.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
        xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
        xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
        xmlns:local="clr-namespace:Recipe9"
        mc:Ignorable="d"
        Title="MainWindow" Height="450" Width="800">
    <Grid>
        <TextBlock Name="ContentTextBlock" HorizontalAlignment="Left" Margin="44,134,0,0" VerticalAlignment="Top" Width="425" Height="40"/>
        <Button Content="Sync" HorizontalAlignment="Left" Margin="45,190,0,0" VerticalAlignment="Top" Width="75" Click="ButtonSync_Click"/>
        <Button Content="Async" HorizontalAlignment="Left" Margin="165,190,0,0" VerticalAlignment="Top" Width="75" Click="ButtonAsync_Click"/>
        <Button Content="Async OK" HorizontalAlignment="Left" Margin="285,190,0,0" VerticalAlignment="Top" Width="75" Click="ButtonAsyncOK_Click"/>
    </Grid>
</Window>

MainWindow.xaml.cs 代码如下所示。

/// <summary>
/// MainWindow.xaml 的交互逻辑
/// </summary>
public partial class MainWindow : Window
{
    public MainWindow()
    {
        InitializeComponent();
    }

    // 同步执行 计算密集任务 导致UI线程阻塞
    private void ButtonSync_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        ContentTextBlock.Text = string.Empty;

        try
        {
            string result = TaskMethod().Result;
            ContentTextBlock.Text = result;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            ContentTextBlock.Text = ex.InnerException.Message;
        }
    }

    // 异步的方式来执行 计算密集任务 UI线程不会阻塞 但是 不能跨线程更新UI 所以会有异常
    private void ButtonAsync_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        ContentTextBlock.Text = string.Empty;
        Mouse.OverrideCursor = Cursors.Wait;

        Task<string> task = TaskMethod();
        task.ContinueWith(t => {
            ContentTextBlock.Text = t.Exception.InnerException.Message;
            Mouse.OverrideCursor = null;
        }, CancellationToken.None, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted, TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext());
    }

    // 通过 异步 和 FromCurrentSynchronizationContext方法 创建了线程同步的上下文  没有跨线程更新UI 
    private void ButtonAsyncOK_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        ContentTextBlock.Text = string.Empty;
        Mouse.OverrideCursor = Cursors.Wait;
        Task<string> task = TaskMethod(TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext());

        task.ContinueWith(t => Mouse.OverrideCursor = null,
            CancellationToken.None,
            TaskContinuationOptions.None,
            TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext());
    }

    Task<string> TaskMethod()
    {
        return TaskMethod(TaskScheduler.Default);
    }

    Task<string> TaskMethod(TaskScheduler scheduler)
    {
        Task delay = Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(5));

        return delay.ContinueWith(t =>
        {
            string str = $"任务运行在{CurrentThread.ManagedThreadId}上. 是否为线程池线程:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}";

            Console.WriteLine(str);

            ContentTextBlock.Text = str;
            return str;
        }, scheduler);
    }
}

运转结果如下所示,从左至右依次单击按钮,前八个按钮将会引发那些。
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切切实实新闻如下所示。

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TPL能够看成线程池之上的又2个抽象层,其对程序员隐藏了与线程池交互的底层代码,并提供了更方便的细粒度的API。

参照书籍

本文首要参考了以下几本书,在此对那个小编表示衷心的谢谢,谢谢你们为.Net的恢弘所做的孝敬!

  1. 《CLR via C#》
  2. 《C# in Depth Third Edition》
  3. 《Essential C# 6.0》
  4. 《Multithreading with C# Cookbook Second Edition》
  5. 《C#八线程编制程序实战》

源码下载点击链接
以身作则源码下载

TPL的主导概念是天职。八个职分代表了3个异步操作,该操作可以利用八种措施运转,可以采纳或不选用独立线程运维。

小编水平有限,要是不当欢迎各位批评指正!

自然想趁待业时期的年华读完《Multithreading with C# Cookbook Second
艾德ition》那本书,并且享受做的连带笔记;可是出于作者方今职业规划和人体原因,大概近期都并子时间来更新这几个体系,无法做到几天一更。请大家多多原谅!可是我一定会将以此体系全体翻新完结的!感激大家的帮衬!

三个职分能够有多样主意和其余任务组合起来。例如,可以而且施行八个职分,等待全数职分到位,然后运营1个任务对前边全部的职责结果进行部分计算。TPL与前面包车型大巴形式比较,当中1个最重要优势是其有着用于组合职责的便利的API。

拍卖任务中的格外结果也有三种主意。几个职责能够由二种职责组成,这一个职分也得以有分其余子义务,所以有多个AggregateException的概念。那种尤其可以捕获底层职分之中的具备尤其,并同意单独处理那个万分。

C#5.0中得以接纳await和async关键词以平滑的,舒服的法子进行操作职务。

 

4.2 成立职责

创设职分有两种方法:

1.直接成立职务实例,通超过实际例方法Start方法来运营职分

2.运用静态方法Task.Run和Task.Factory.StartNew来创造任务,两者都不必要展现的调用start方法运维职分,分裂在于前者是继承者的一种急速格局,后者能够动用附加的选项。

例:
1     class Program
2     {
3         static void Main(string[] args)
4         {
5             //第一种直接创建任务实例,需要用start方法来启动任务
6             var t1 = new Task(() => TaskMethod("Task 1"));
7             var t2 = new Task(() => TaskMethod("Task 2"));
8             t2.Start();
9             t1.Start();
10           //第二种通过Task.Factory.StartNew来创建任务
11           //这里Run方法只是Task.Factory.StartNew的一个快捷方式,Task.Factory.StartNew可以添加附加选项
12           Task.Run(() => TaskMethod("Task 3"));
13           Task.Factory.StartNew(() => TaskMethod("Task 4"));
14           //我们标记了该任务是长时间任务,结果该任务没有使用线程池,而是在单独的线程中运行
15           Task.Factory.StartNew(() => TaskMethod("Task 5"), TaskCreationOptions.LongRunning);
16           Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
17         }
18 
19         static void TaskMethod(string name)
20         {
21             Console.WriteLine(
22                                 "Task {0} is running on a thread id {1}. Is thread pool thread: {2}",
23                                  name,
24                                 Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, 
25                                 Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
26         }
27   }

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※由于并未对职责的时序做拍卖,所以一再推行每1次都恐怕差异。

※Task5采取的是单身线程的办法来运作,可是依据运维该职责的近年来的职分调度程序(task scheduler),运营格局大概会不相同。

 

4.3施用义务履行基本的操作

主要介绍怎么着从职务中得到结果。

1     class Program
2     {
3         static void Main(string[] args)
4         {
5              //启动主线程
6              TaskMethod("Main Thread Task");
7              //创建一个任务Task1,进行线程的同步
8              Task<int> task = CreateTask("Task 1");
9              task.Start();
10             //阻塞主线程,直到线程执行完成
11             int result = task.Result;
12             Console.WriteLine("Result is: {0}", result);
13 
14             //创建Taks2,使用RunSynchronously()方法进行同步
15             task = CreateTask("Task 2");
16             task.RunSynchronously();
17             result = task.Result;
18             Console.WriteLine("Result is: {0}", result);
19 
20             //创建Task3,此时不进行主线程的阻塞
21             task = CreateTask("Task 3");
22             Console.WriteLine(task.Status);
23             task.Start();
24 
25             //循环打印task的状态,直到任务完成
26             while (!task.IsCompleted)
27             {
28                 Console.WriteLine(task.Status);
29                 Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
30             } 
31             
32             Console.WriteLine(task.Status);
33             result = task.Result;
34             Console.WriteLine("Result is: {0}", result);
35         }
36 
37         //创建一个新任务
38         static Task<int> CreateTask(string name)
39         {
40             return new Task<int>(() => TaskMethod(name));
41         }
42 
43         //任务需要处理的方法
44         static int TaskMethod(string name)
45         {
46             Console.WriteLine("Task {0} is running on a thread id {1}. Is thread pool thread: {2}",
47             name, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
48             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
49             return 42;
50         }
51    }

施行结果:

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4.4 组合职分

此地小编会学习到什么将职分进展组合,以及父子职务之间的执行。废话不说,有码

实例1:

1     class Program
2     {
3         static void Main(string[] args)
4         {
5             //打印主线程
6             TaskMethod("Main Task", 1);
7             //创建两个任务
8             var firstTask = new Task<int>(() => TaskMethod("First Task", 3));
9             var secondTask = new Task<int>(() => TaskMethod("Second Task", 2));
10 
11             //设置firstTask的后续操作
12             firstTask.ContinueWith(
13                 t => Console.WriteLine("The first answer is {0}. Thread id {1}, is thread pool thread: {2}",
14                     t.Result, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread),
15                 TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);
16 
17              //启动两个任务
18             firstTask.Start();
19             secondTask.Start();
20             //延时4秒,足够两个任务完成的时间※↓这句是关键
21             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(4));
22 
23             //为secondTask设置一个后续操作,TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously尝试同步方式执行后续操作
24             Task continuation = secondTask.ContinueWith(
25                 t => Console.WriteLine("The second answer is {0}. Thread id {1}, is thread pool thread: {2}",
26                     t.Result, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread),
27                 TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion | TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);
28 
29             //为之前的后续操作也定义一个后续操作,这里使用了C#5.0的方法GetAwaiter().OnCompleted()
30             continuation.GetAwaiter().OnCompleted(
31                 () => Console.WriteLine("Continuation Task Completed! Thread id {0}, is thread pool thread: {1}",
32                     Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread));
33 
34             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
35             Console.WriteLine();
36 
37             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(10));
38         }
39 
40         static int TaskMethod(string name, int seconds)
41         {
42             Console.WriteLine("Task {0} is running on a thread id {1}. Is thread pool thread: {2}",
43                 name, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
44             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));
45             return 42 * seconds;
46         }
47  }

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那边大家看看secondTask的存在延续操作没有应用到线程池,为啥吗?

解释:由地点的代码大家来看,使用了TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously尝试同步形式履行后续操作,假若持续操作时间十分长暂,使用方面包车型大巴艺术要命有功能的,因为放置在主线程实行运转要比放置在线程池中运作要快,这干什么会产出如此的景观吗,便是下面标记的延时期码的进献,那段延时期码使得SecondTask后续操作正好获得了前方任务履行的结果。以后本身把  Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(4));注释掉再试一下,结果如下:

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备感就如酒楼打饭,几人用餐,A帮B打饭。

率先种是:A打完饭后,发现B刚来,就直接把饭给了B,然后B直接吃了

第两种是:A打饭的时候,B正好也来了,于是四个人一同站队,A打完饭后再把饭给了B

 

例2:演示了眨眼之间间父子任务之间的涉嫌。

1 class Program
2     {
3         static void Main(string[] args)
4         {
5              //创建一个父任务
6              var firstTask = new Task<int>(() =>
7             {
8                 //创建一个子任务,使用TaskCreationOptions.AttachedToParent来标识
9                 var innerTask = Task.Factory.StartNew(
10                                         () => TaskMethod("Second Task", 5), 
11                                         TaskCreationOptions.AttachedToParent);
12               //创建一个子任务的后续操作,该后续操作也会影响父任务
13                innerTask.ContinueWith(
14                                         t => TaskMethod("Third Task", 2), 
15                                         TaskContinuationOptions.AttachedToParent);
16                 return TaskMethod("First Task", 2);
17             });
18 
19             //启动任务
20             firstTask.Start();
21 
22             //循环打印任务的状态
23             while (!firstTask.IsCompleted)
24             {
25                 Console.WriteLine(firstTask.Status);
26                 Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.5));
27             }
28             Console.WriteLine(firstTask.Status);
29 
30             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(10));
31         }
32 
33         static int TaskMethod(string name, int seconds)
34         {
35             Console.WriteLine("Task {0} is running on a thread id {1}. Is thread pool thread: {2}",
36                 name, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
37             Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));
38             return 42 * seconds;
39         }

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地点结果展现,父职责必须等待全数的子职务到位才能一呵而就,不过看不出来他们是手拉手照旧异步执行的。因为从First Task和Sencod
Task它们中间的周转时序上也看不出来他们是老爸执行完了再进行的子职责,所以自身认为把父任务的岁月调长一点,那回自家让父任务履行10s

修改:

   return TaskMethod(“First Task”, 2);  →   return TaskMethod(“First Task”,
10);

结果如下

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那回显得的都以firstTask的Running状态,所以理应能自然父子之间私下认可意况下也是异步执行的。因为父职责必需求等子义务全甘休才能不辱任务。

 

 

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