目录

正文内容

  • 概述
  • 编排异步方法
  • 异步程序中的控制流
  • API 异步方法
  • 线程
  • 异步和等待
  • 再次来到类型和参数
  • 参考资料

 IO操作的MDA(Direct memory
access)方式:直接待上访问内部存款和储蓄器,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交流格局,大致能够不损耗CPU的能源;
 CL奥迪Q5所提供的异步编制程序模型正是足够利用硬件的DMA功效来刑释CPU的下压力;使用线程池举行政管理理,异步将工作移交给线程池中的有些工作线程来完结,直到异步达成,异步才会因而回调的不二法门布告线程池,让CLRAV4响应异步完成;

复习:

  • 1.1
    简介
  • 1.2
    成立任务
  • 1.3
    使用任务执行基本的操作
  • 1.4
    组合职务
  • 1.5
    将APM格局转换为天职
  • 1.6
    将EAP形式转换为天职
  • 1.7
    完成裁撤选项
  • 1.8
    处理职分中的非常
  • 1.9
    互相运维职务
  • 1.10
    使用TaskScheduler配置职分履行
  • 参照书籍
  • 小编水平有限,借使不当欢迎各位批评指正!

下载 Demo

它是出新的一种方式,它接纳 future
形式或回调(callback)机制,以免止产生不须求的线程。3个 future(或
promise)类型代表有个别就要成功的操作。在 .NET 中,新版 future 类型有Task
和Task<TResult>。 

其三章内容中大家提到了二种异步编制程序模型,那里差不离复习一下,分别如下


下载 Demo TPL 与 APM 和 EAP 结合(APM 和 EAP 那三个正式异步方式已经不能够适应多核时期,但在此以前用那两种方式写的代码咋办?——把它们改造一下,跟 TPL 结合)

异步编制程序格局——使用委托和线程池完毕的方式

APM 异步编制程序模型,Asynchronous Programming Model            C#1.0

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

TAP 基于职责的异步编制程序形式,Task-based Asynchronous Pattern    C#4.0

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

1.APM(异步编制程序形式):形如Beginxxx,Endxxx。

本体系首页链接:[C#四线程编制程序类别(一)-
简介 ]

概述


异步对只怕起阻止成效的位移(例如,应用程序访问 Web 时)至关心重视要。 对 Web
财富的走访有时相当的慢或会延迟。
借使此类活动在联合进度中受阻,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注重Web 财富的其余工作,直至潜在阻止职责成功。

下表是选取异步编程能增强响应能力的卓绝场景。从 .NET Framework 4.5 和
Windows 运转时中列出的 API 包涵扶助异步编程的章程。

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

鉴于全部与用户界面相关的活动一般共享二个线程,由此,异步对走访 UI
线程的应用程序来说更为重庆大学。假使别的进程在一齐应用程序中受阻,则有着进程都将受阻。
你的应用程序甘休响应,由此,你只怕在其等待历程中以为它曾经破产。

运用异步方法时,应用程序将一连响应 UI。
例如,你能够调整窗口的轻重缓急或最小化窗口;假使你不希望等待应用程序结束,则足以将其倒闭。

能够选择二种格局来促成 TAP:即手动使用 C#
编写翻译器,或将编译器和手动方法结合使用。使用 TAP 格局来促成计算密集型和
I/O 密集型异步操作。

  • 利用编译器。在 Visual Studio 二零一一 和 .NET Framework 4.5中,任何拥有 async 关键字的措施都被视作是一种异步方法,并且 C#
    会执行需求的转移,以通过 TAP 来异步完毕该方法。 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。也能够手动达成 TAP
    情势,以更好地控制完毕。编写翻译器信赖从 System.Threading.Tasks
    命名空间公开的共用外围应用和 System.Runtime.CompilerServices
    命名空间中匡助的品种。 如要自个儿完毕 TAP,你需求创立三个TaskCompletionSource<TResult>
    对象、执行异步操作,并在操作完成时,调用
    SetResult、SetException、SetCanceled
    方法,或调用这么些方式之一的Try版本。 手动完结 TAP
    方法时,需在所代表的异步操作达成时成功生成的职分。 例如:
  • 掺杂方法。您大概发现手动实现 TAP
    形式、但将落成大旨逻辑委托给编写翻译器的那种格局很有用。
    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,也许须求利用那种混合方法,以便万分能够转义到该方法的直接调用方而不是通过
    System.Threading.Tasks.Task 对象被公开:

本文首要表明“使用编写翻译器”方法。

APM

         使用IAsyncResult设计格局的异步操作是由此名为 BeginXXX 和 EndXXX
的四个法子来促成,那五个办法分别指初叶和了结异步操作。该格局允许用更少的CPU能源(线程)去做越来越多的操作,.NET
Framework很多类也促成了该情势,同时大家也足以自定义类来促成该格局(也等于在自定义的类中落到实处再次来到类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和承受IAsyncResult包容类型作为唯一参数的EndXXX方法),别的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。那四个法子完结了
Read 方法的异步版本。

调用 BeginXXX
后,应用程序能够延续在调用线程上执行命令,同时异步操作在另3个线程上实施(若是有重临值还应调用
EndXXX终结异步操作,并向该措施传递BeginXXX
方法再次来到的IAsyncResult对象,取得操作的返回值)。

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CompletedSynchronously属性值侧重与提醒音信,而非操作

走访异步操作的结果,APM提供了两种格局:

1.在调用BeginXXX方法的线程上调用EndXXX方法来获得异步操作的结果;然而那种格局会阻塞调用线程,在通晓操作实现之后调用线程才能一而再运维。

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

3.IAsyncResult的AsyncWaitHandle属性达成尤其灵活的等待逻辑,调用该属性WaitOne()方法来使1个线程阻塞并等候操作达成;再调用EndXXX方法来赢得操作的结果。WaitHandle.WaitOne()能够钦命最长的等候时间,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,在异步操作完结后委托会自动调用(AsyncCallback对象)内定的艺术。(首要选拔办法)AsyncCallback委托仅能够调用符合一定情势的点子(唯有多个参数IAsyncResult,且并未再次来到值);

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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

卓殊捕获

在一齐施行的方式里面普通处理非常的方法是将也许抛出极度的代码放到try…catch…finally里面,之所以能够捕获到,是因为发生特其余代码与调用的代码位于同二个线程。当调用1个异步方法爆发尤其时,CL奥迪Q3会捕获并且在EndXXX方法时又一次将相当抛出抛出,所以异步调用中的卓殊在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

由于AsyncCallback委托回调是从ThreadPool中的线程执行的,由此对此Winform,假设回调必要操作UI控件,就需求重回到UI线程去,常用的多少个点子:

1. 
Control类实现了ISynchronizeInvoke接口,提供了Invoke和BeginInvoke方法来支撑其余线程更新GUI界面控件的体制(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)先判断控件成立线程与近期线程是还是不是同样,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,并且重回IAsyncResult 对象。

采取方法:回调方法中对控件检查和测试InvokeRequired值,if
true,在该回调中封送一遍委托,调用控件的Invoke/ BeginInvoke方法;

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2.GUI(WinForm/WPF)应用程序引入了3个线程处理模型:创制窗口的线程是唯一能对足够窗口进行更新的线程;在GUI线程中,平时索要转变异步操作,使GUI线程不打断并截至响应用户输入。不过,异步操作完毕时,由于是用1个线程池线程达成的,而线程池线程无法更新UI控件。为缓解那个题目,FCL定义三个System.Threading.SynchronizationContext(线程同步上下文)的基类,其派生对象承担将1个应用程序模型连接到它的线程处理模型。

GUI线程都有二个和它关系的SynchronizationContext派生对象,使用其静态Current属性获取:SynchronizationContext
sc = SynchronizationContext.Current;
将此目的传给其余线程,当三个线程池线程供给让GUI线程更新UI时,调用该对象的sc.Post方法,向Post传递一个匹配SendOrPostCallback委托签名的回调方法(一般是更新UI的操作方法,由GUI线程去履行),以及1个要传给回调方法的实参。

SynchronizationContext
的Post方法和Send方法的区别:(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窗口冒出后,UI线程
SynchronizationContext.Current会被绑定赋值,唯有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;
         }
      }
   }
}

相比三种方法其实差不太多,二个是回调内再度卷入,二个是包裹原来的回调。不过SynchronizationContext业务层与UI分离来讲的话是比较好;

2.EAP(基于事件的异步编制程序方式):那一个大家在.net中运用到了BackgroudWorker组件,使用办法是经过事件绑定处理的情势。


编纂异步方法


C# 中 asyncawait
关键字是异步编制程序的主干。通过那多个主要字就能够轻松创设异步方法,差不多与创设同步方法同样。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";

}

执行结果:

Working . . . . . . .

 

Length of the downloaded string: 41609.

说明:

1,当程序访问互联网时,无论你什么样拖拽、最大化最小化、如何点击,UI
都不会失去响应;

2,“async Task<int>
AccessTheWebAsync()”方法签名,有三点要求专注:1)有 async
修饰符;2)重回类型是 TaskTask<int>。该情势是
Task<int>,因为它回到的是链接内容的深浅;3)方法名以 Async
结尾;

3,“string urlContents = await
getStringTask;”语句,有四点要求小心:1)AccessTheWebAsync 方法直到
getStringTask 完毕才能延续;2)同时,控制流再次回到到
AccessTheWebAsync 的调用者;3)getStringTask运用任务并行库,基于职责的异步情势。
实现后,控制流才会卷土重来;4)之后,await 操作符从 getStringTask
检索结果。

下边总括让三个示范成为异步方法的特色:

  • 措施签名包括3个 async 修饰符。
  • 遵照预订,异步方法的名称以“Async”后缀结尾。
  • 回去类型为下列项目之一:
    • 如若您的办法有 TResult 类型的回到语句,则为
      Task<TResult>。
    • 假定你的法门没有回到语句,则为 Task。
    • 假使您编写的是异步事件处理程序,则为 Void(Visual Basic 中为
      Sub)。
  • 艺术一般包涵至少一个 await
    表明式,该表明式标记1个点,在该点上,直到等待的异步操作完毕章程才能继续。同时,将艺术挂起,并且控件重临到艺术的调用方。

在异步方法中,可利用提供的重点字和连串来提醒供给达成的操作,且编写翻译器会做到别的操作,当中囊括不断跟踪控件以挂起方法重回等待点时爆发的动静。
一些好端端流程(例如,循环和越发处理)在古板异步代码中拍卖起来或许很窘迫。
在异步方法中,元素的编写制定频率与一只化解方案相同且此难题获得缓解。

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1八个品类完结了EAP形式,一般有一个XXXAsync方法和2个一见依然的XXXCompleted事件,以及那个办法的联手版本:

*       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:只有该品种用于可用以实践异步的测算范围的工作;提供多个事件:

DoWork:向那么些事件登记的办法应该包含计算范围的代码。这些事件由三个线程池线程调用RunWorkerAsync(多个重载方法,带参的主意是向DoWork登记的法门的DoWork伊芙ntArgs参数对象的Argument属性传值,只幸好登记的章程中(如e.Argument)获取,Result属性必须设置成总结范围的操作希望回到的值)时引发;

ProgressChanged:向这一个事件登记的办法应该包罗使用进度新闻来更新UI的代码。那么些事件接二连三在GUI线程上掀起。DoWork登记的法门必须定期调用BackgroundWorker的ReportProgress方法来诱惑ProgressChanged事件;

RunWorkerCompleted:向那么些事件登记的方法应该包涵使用计算范围操作的结果对UI进行翻新的代码。那一个事件再而三在GUI线程上引发。Result获取表示异步操作的结果;

国有性质:CancellationPending(标识是或不是已呼吁撤消后台操作)、IsBusy(标识是不是正在运维异步操作)、WorkReportsProgress(获取/设置是还是不是报告进程更新)、WorkerSupportsCancellation(获取/设置是还是不是帮助异步裁撤)

公家措施:CancelAsync(请求撤废挂起的后台操作)、ReportProgress、RunWorkerAsync

异常

那多少个不会抛出。在XXXCompleted事件处理方法中,必须询问AsyncCompleted伊夫ntArgs的Exception属性,看它是否null。即便不是null,就亟须选拔if语句判断Exception派生对象的档次,而不是使用catch块。

3.TPL(基于职务的异步编制程序方式):那么些就会用到任务并行库。

1.1 简介

在头里的多少个章节中,就线程的施用和四线程相关的情节开始展览了介绍。因为线程涉及到异步、同步、十分传递等题材,所以在档次中采用三十二线程的代价是相比高昂的,需求编写制定大量的代码来达到科学和健壮性。

为了缓解那样一些的题材,在.Net Framework 4.0中引入了二个有关一步操作的API。它叫做职务并行库(Task
Parallel
Library)
。然后在.Net Framwork 4.5中对它实行了细微的改革,本文的案例都以用时尚版本的TPL库,而且大家还是能使用C#
5.0的新性情await/async来简化TAP编制程序,当然那是后来才介绍的。

TPL内部使用了线程池,但是效能更高。在把线程归还回线程池从前,它会在同一线程中各样执行稍微Task,这样幸免了有些小职分上下文切换浪费时间片的标题。

职务是目的,个中封装了以异步格局举行的做事,可是委托也是包装了代码的靶子。职分和信托的分别在于,委托是同步的,而职责是异步的。

在本章中,我们将会谈谈什么选用TPL库来进行职务之间的组合同步,怎么样将残留的APM和EAP情势转换为TPL情势等等。

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哪些从章程移动到点子。

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";

       }

运营结果:

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.

再稍微复杂点:

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;

       }

运营结果:

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.

TAP

.NET4.0
中引入了新的异步编制程序模型“基于职责的异步编程模型(TAP)”,并且推荐大家在开发新的多线程应用程序中首要选取TAP,在.NET4.5中尤其对TPL库举行了汪洋的优化与修正(async和await)。那未来本人先介绍下TAP具有啥样优势:

  1. 职责调度器(TaskScheduler)依赖于底层的线程池引擎,可自定义三个TaskScheduler更改调度算法,同时不转移代码或编制程序模型。通过一些队列的义务内联化(task
    inlining)和做事窃取(work-stealing)机制而发起了汪洋职责,Task能够为大家提高程序品质。
  2. 能够动用PreferFairness标志,获取与ThreadPool.QueueUserWorkItem或许二个寄托的BeginInvoke相同的线程池行为。

        3.
 自由自在完成职责等待、任务撤废、一连任务、非常处理(System.AggregateException)、GUI线程操作。

       4.  在职责运行后,能够每一日以职责三番五次的款式登记回调。

       5.  丰裕利用现有的线程,制止创设不须求的额外线程。

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

APM转换为TAP:

采纳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,重临对1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:

使用System.Threading.Tasks.TaskCompletionSource类实行李包裹装;

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当组织贰个TaskCompletionSource对象,也会生成二个Task,可经过其Task属性获取;当贰个异步操作完毕时,它使用TaskCompletionSource对象来设置它因为什么而成就,裁撤,未处理的非凡也许它的结果。调用有个别SetXxx方法,能够安装底层Task对象的情况。

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,
匡助异步操作的吊销和速度的告诉的功力;

注销:能够经过同盟式撤销情势,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或不是曾经撤废;

进程报告:能够通过IProgress<T>接口来落实速度报告的成效;

革新GUI:
TaskScheduler.FromCurrentSynchronizationContext()获取同步上下文职责调度器,将涉及该对象的具备职分都调度给GUI线程,使职务代码能学有所成更新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);
        }
}

尤其处理

在任务抛出的未处理相当都封装在System.AggregateException对象中。那个目的会蕴藏在措施再次回到的Task或Task<TResult>对象中,供给通过走访Wait()、Result、Exception成员才能体察到不行。(所以,在访问Result之前,应先观看IsCanceled和IsFaulted属性)

若果一贯不访问Task的Wait()、Result、Exception成员,那么你将永生永世注意不到那一个相当的爆发。为了扶持你检查和测试到这几个未处理的尤其,能够向TaskScheduler对象的UnobservedTaskException事件注册回调函数。每当3个Task被垃圾回收时,假设存在四个未曾专注到的不胜,CLCRUISER的完工器线程会引发这一个事件。

可在事件回调函数中调用UnobservedTaskException伊芙ntArgs对象的SetObserved()
方法来提出已经处理好了要命,从而阻碍CLLX570终止线程。但是并不推荐这么做,宁愿终止进度也并非带着早已损坏的情况继续运行。

 

1.2 创制职务

在本节中,主假诺出现说法了怎么成立三个职务。其主要利用了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,能够方便急迅的创设职责。

在上面实例代码中,分别延时了二种常见的职务创建格局,并且创办职责是能够钦点职责创制的选项,从而落成最优的创办格局。

TaskCreationOptions中一共有多个枚举,枚举是足以应用|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}.");
}

运维结果如下图所示。

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API 异步方法


怎么找到像 GetStringAsync 那样匡助异步编制程序的不二法门。 .NET Framework 4.5
包括使用 async 和 await 的很多成员,它们都已“Async”为后缀和 Task 或
Task<TResult> 的回到类型。
例如,System.IO.Stream 类包蕴的措施
CopyToAsync、ReadAsync、WriteAsync 等办法以及一同方法 CopyTo、Read 和
Write。

Async /Await

在.NET Framework 4.0中添加.NET Framework
4.5中新的异步操作库(async/await),该包由八个库组成:Microsoft.Bcl、Microsoft.Bcl.Async和Microsoft.Bcl.Build。

Install-Package Microsoft.Bcl.Async

注:asp.net
框架必供给升级.net framework框架才能动用 async/await

假如不行音讯是“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)”,

那供给你去微软官网下载.net4.0的KB2468871补丁来安装。

C# 5引入了异步函数(asynchrnous
function)的定义。经常是指用async修饰符表明的,可

包罗await表明式的方法或匿名函数;

async关键字创立了二个状态机,类似于yield
return语句;await关键字只好用于有用async修饰符注脚的艺术。async修饰符只可以用来重回Task/Task<TResult>或void的不二法门。await只好用来调用返回Task/Task<TResult>的格局;await会解除线程的堵塞,完结调用的职分;等待任务成功后,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一头上下文职责调度器;若是不使用同样的一块上下文,必须调用Task实例的ConfigureAwait(false)方法;

金沙注册送58 ,await msg.Content.ReadAsStringAsync().ConfigureAwait(false);

异步方法的评释语法与别的方法完全相同,只是要含有async上下文关键字。async能够出

前些天回到类型从前的别的地点。async修饰符在变化的代码中没有成效,也可省略不写,它肯定表述了你的预期,告诉编写翻译器能够主动寻找await表明式,也得以寻找应该转换来异步调用和await表达式的块调用。

调用者和异步方法之间是经过重临值来通信的。异步函数的回来类型只可以为:

Void
、Task、Task<TResult>;Task和Task<TResult>类型都意味叁个或然还未到位的操作。
Task<TResult>继承自Task。二者的分别是,Task<TResult>表示1个重返值为T类型的操作,而Task则不须求发出重临值。在某种意义上,你可以认为Task正是Task<void>类型;

故而将异步方法设计为能够回来void,是为着和事件处理程序包容。

异步方法签名的自律:全数参数都不能够使用out或ref修饰符。

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4.1 简介

1.3 使用义务履行基本的操作

在本节中,使用职责执行基本的操作,并且取得职分履行到位后的结果值。本节内容相比较简单,在此不做过多介绍。

演示代码如下,在主线程中要博得结果值,常用的方法就是造访task.Result性子,如若职分线程还没实施完结,那么会阻塞主线程,直到线程执行完。借使职务线程执行完成,那么将直接得到运算的结果值。

Task 3中,使用了task.Status来打字与印刷线程的情事,线程各类意况的现实性意思,将在下一节中牵线。

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;
}

运行结果如下,可知Task 1
Task 2均是运作在主线程上,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
表明式在等候的职分正在运作时,不会堵住当前线程。相反,表达式在此起彼伏时,注册格局的别的部分并将控件重临到异步方法的调用方。

async 和 await
关键字不会导致创制其余线程。
因为异步方法不会在其本身线程上运转,由此它不要求多线程。
惟有当方法处于活动状态时,该格局将在近期同步上下文中运转并应用线程上的年华。
能够应用 Task.Run 将占据多量 CPU
的劳作移到后台线程,可是后台线程不会推抢正在等待结果的进度变为可用状态。

对此异步编制程序而言,该基于异步的法门优于大概各种用例中的现有措施。
具体而言,此办法比 BackgroundWorker 更适用于 IO
绑定的操作,因为此代码更简明且无需防患争用口径。 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行代码的协调细节与 Task.Run
传输至线程池的行事分别开来。

 

1.4 组合义务

在本节中,突显了职务之中多少个强大的成效,那就是整合职责。通过整合职务可很好的叙述职分与职分之间的异步、同步关系,大大下跌了编制程序的难度。

重组职分重点是经过task.ContinueWith()task.WhenAny()task.WhenAll()等和task.GetAwaiter().OnCompleted()方法来兑现。

在使用task.ContinueWith()主意时,供给留意它也可传递一连串的枚举选项TaskContinuationOptions,该枚举选项和TaskCreationOptions就像,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()方法结合了职务来运维,搭配分化的TaskCreationOptionsTaskContinuationOptions来促成不一致的成效。

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;
}

运作结果如下图所示,与预期结果同样。个中使用了task.Status来打字与印刷任务运维的处境,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


设若通过 async 修饰符钦赐某种方式为异步方法,则能够启用以下四个效益。

  • 标志的异步方法能够应用 await 来钦点悬挂点。await
    运算符文告编译器异步方法只有直到等待的异步进度一鼓作气才能一而再透过该点。
    同时,控件重回至异步方法的调用方。 await
    表达式中异步方法的挂起不可能使该办法退出,并且 finally 块不会运维。
  • 标志的异步方法自个儿可以透过调用它的章程等待

异步方法一般包罗 await 运算符的3个或多个匹配项,但紧缺 await
表明式不会导致编写翻译器错误。 借使异步方法未采用 await
运算符标记悬挂点,则该办法将用香港作家联谊会晤方法执行,不管异步修饰符怎么样。
编写翻译器将为此类措施公布叁个告诫。

Async 、async、Await 和 await 都是上下文关键字。
有关越来越多新闻和示范,请参见以下核心:

  • async
  • await

线程池也正是线程和用户之间的二个抽象层,向程序员隐藏了运用线程的细节,使得程序员专心处理程序逻辑,而不是各类线程难题。

1.5 将APM形式转换为任务

在前方的章节中,介绍了依据IAsyncResult接口完结了BeginXXXX/EndXXXX措施的就叫APM方式。APM格局非凡古老,那么怎么着将它转换为TAP形式吧?对于周边的二种APM情势异步职责,我们一般选用选取Task.Factory.FromAsync()办法来达成将APM模式转换为TAP模式

示范代码如下所示,比较简单不作过多介绍。

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}";
}

运营结果如下图所示。

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回来类型和参数


.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多少个异步方法重返的职责。

假使情势包蕴 Return (Visual Basic) 或钦定项目 TResult 的操作数的 return
(C#) 语句,则将 Task<TResult> 钦点为回去类型。

只要措施不含任何 return 语句或带有不回去操作数的 return 语句,则将 Task
用作重临类型。

上面包车型客车演示演示怎么样评释并调用可再次来到 Task<TResult> 或 Task 的方法。

// 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();

各种重回的天职表示正在拓展的干活。
任务可包裹有关异步进度景况的信息,如若未得逞,则最终会卷入来自进度的尾声结果或进度引发的格外。

异步方法还足以是 Sub 方法 (Visual Basic) 或具有 void 重临类型 (C#)。
该再次来到类型首要用来定义须求 void 重返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开始点。

手足无措等待为 Sub 程序或具备 void
重回类型的异步方法,并且无效的回来方法的调用方不可能捕获该方式引发的任何极度。

异步方法不能够评释 Visual Basic 中的 ByRef 参数或 C# 中的 ref 或 out
参数,但此措施能够调用具有此类参数的艺术。

关于更加多新闻和演示,请参见异步再次回到类型(C# 和 Visual Basic)。
有关怎么着在异步方法中捕捉相当的越来越多音信,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 具有下列重临类型之一,它相仿于任务:

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

不过使用线程池也很复杂。有三个难点存在:

1.6 将EAP方式转换为天职

在上几章中有提到,通过BackgroundWorker类经过事件的办法达成的异步,大家叫它EAP情势。那么如何将EAP情势转换为天职吗?非常的粗略,大家只供给通过TaskCompletionSource类,即可将EAP格局转换为天职。

以身作则代码如下所示。

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 基于职责的异步情势(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 达成裁撤选项

在TAP方式中,实现撤消选项和前面包车型客车异步格局一样,都是选用CancellationToken来完结,但是分歧的是Task构造函数同意传入1个CancellationToken,从而在任务实际运行从前打消它。

以身作则代码如下所示。

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,那里须要小心的是,假如是在职分执行在此以前撤销了任务,那么它的末尾状态是Canceled。假如是在举行进度中收回职务,那么它的意况是RanCompletion

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②达成线程池四川中华工程公司作线程执行的时序难题

1.8 处理职责中的很是

在职务中,处理十三分和此外异步方式处理万分类似,借使能在所发出分外的线程中拍卖,那么毫不在任哪个地方方处理。可是对于某些不可预料的相当,那么能够经过二种办法来处理。

可以通过访问task.Result品质来拍卖万分,因为访问那性子情的Get方法会使近来线程等待直到该职分成功,并将万分传播给当下线程,这样就能够通过try catch语句块来捕获万分。别的利用task.GetAwaiter().GetResult()方法和第使用task.Result好像,同样能够捕获很是。假如是要捕获多少个任务中的万分错误,那么能够经过ContinueWith()办法来处理。

实际怎么完结,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,供给注意的是,若是在ContinueWith()主意中抓获四个职务发生的十三分,那么它的十分类型是AggregateException,具体的百般消息包涵在InnerExceptions中间,要留意和InnerException区分。

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综上,我们在第壹章中提过的异步编制程序模型和基于事件的异步编制程序模型,这个形式使得获取结果更是便于,传播也更轻松,可是在拓展三个异步操作结合的时候,还亟需编写制定多量的代码。对于第一个难题.NET 4.0提议了二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 交互运转职责

本节中任重先生而道远介绍了多个方法的采纳,四个是等待组中全体职务都施行实现的Task.WhenAll()方法,另贰个是只要组中3个办法执行达成都履行的Task.WhenAny()方法。

切实接纳,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;
}

运营结果如下图所示。

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1.10 使用TaskScheduler配置职分执行

Task中,负责职责调度是TaskScheduler对象,FCL提供了八个派生自TaskScheduler的类型:线程池职分调度器(Thread
Pool Task Scheduler)
一齐上下文职责调度器(Synchronization
Scheduler)
。暗中认可意况下具有应用程序都使用线程池任务调度器,然而在UI组件中,不使用线程池中的线程,幸免跨线程更新UI,须要动用同步上下文职务调度器。能够通过实践TaskSchedulerFromCurrentSynchronizationContext()静态方法来收获对一头上下文义务调度器的引用。

演示程序如下所示,为了延时联合署名上下文职分调度器,大家此次利用WPF来创建项目。

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);
    }
}

运营结果如下所示,从左至右依次单击按钮,前五个按钮将会抓住那多少个。
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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三个抽象层,其对程序员隐藏了与线程池交互的平底代码,并提供了更方便的细粒度的API。

参照书籍

正文主要参考了以下几本书,在此对那个笔者表示衷心的感激,感激您们为.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#二十多线程编制程序实战》

源码下载点击链接
演示源码下载

TPL的主导概念是职责。四个职责代表了贰个异步操作,该操作能够应用三种艺术运营,能够利用或不接纳独立线程运转。

小编水平有限,假如不当欢迎各位批评指正!

自然想趁待业时期的日子读完《Multithreading with C# Cookbook Second
艾德ition》那本书,并且享受做的相干笔记;可是出于笔者近期职业规划和身体原因,也许近期都尚马时间来更新这几个类别,无法做到几天一更。请大家多多原谅!不过小编一定会将以此种类全体更新完毕的!多谢大家的支撑!

贰个任务能够有多样措施和其余任务组合起来。例如,能够而且施行多少个义务,等待全部任务达成,然后运转二个职务对在此以前全部的天职结果开始展览局地划算。TPL与事先的情势比较,当中1个第三优势是其颇具用于组合任务的福利的API。

拍卖职务中的很是结果也有三种艺术。一个义务能够由二种职责组成,这个职分也能够有各自的子任务,所以有2个AggregateException的概念。那种尤其可以捕获底层任务之中的有着特别,并同意单独处理这么些非常。

C#5.0中能够动用await和async关键词以平滑的,舒服的主意进行操作职责。

 

4.2 制造职务

创立任务有三种方法:

1.直接创设职务实例,通超过实际例方法Start方法来运行义务

2.行使静态方法Task.Run和Task.Factory.StartNew来创制任务,两者都不须要展现的调用start方法运转职责,不一致在于前者是后者的一种急忙形式,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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※由于尚未对职务的时序做处理,所今后往实践每贰遍都只怕不等同。

※Task5接纳的是单身线程的措施来运转,可是依据运营该职分的此时此刻的任务调度程序(task scheduler),运市场价格势大概会差异。

 

4.3行使义务执行基本的操作

注重介绍怎么着从职分中收获结果。

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    }

举办结果:

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4.4 组合职务

此处笔者会学习到哪边将职务拓展重组,以及父子职务之间的实施。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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此处大家看看secondTask的接二连三操作没有运用到线程池,为何吗?

解说:由地点的代码我们来看,使用了TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously尝试同步格局实行后续操作,假设一连操作时间相当的短暂,使用方面包车型大巴主意充足有效用的,因为放置在主线程进行运作要比放置在线程池中运营要快,那干什么会冒出这么的动静吧,就是下边标记的延时代码的功劳,那段延时期码使得SecondTask后续操作正好获得了前头职分执行的结果。未来小编把  Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(4));注释掉再试一下,结果如下:

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倍感就如饭店打饭,三个人用餐,A帮B打饭。

先是种是:A打完饭后,发现B刚来,就径直把饭给了B,然后B直接吃了

第1种是:A打饭的时候,B正好也来了,于是多个人一同站队,A打完饭后再把饭给了B

 

例2:演示了一晃父子义务之间的关联。

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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下边结果呈现,父职分必须等待全体的子职务成功才能成功,但是看不出来他们是一块如故异步执行的。因为从First Task和Sencod
Task它们之间的运转时序上也看不出来他们是父亲执行完了再实践的子任务,所以我觉着把父职务的岁月调长一点,那回自身让父任务执行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,所以应该能自然父子之间私下认可情状下也是异步执行的。因为父任务必供给等子义务全截止才能不负众望。

 

 

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