c#中task與thread區(qū)別及其使用的方法示例
1.什么是thread
當我們提及多線程的時候會想到thread和threadpool，這都是異步操作，threadpool其實就是thread的集合，具有很多優(yōu)勢，不過在任務多的時候全局隊列會存在競爭而消耗資源。thread默認為前臺線程，主程序必須等線程跑完才會關閉，而threadpool相反。
總結：threadpool確實比thread性能優(yōu)，但是兩者都沒有很好的api區(qū)控制，如果線程執(zhí)行無響應就只能等待結束，從而誕生了task任務。
2.什么是task
task簡單地看就是任務，那和thread有什么區(qū)別呢？Task的背后的實現(xiàn)也是使用了線程池線程，但它的性能優(yōu)于ThreadPoll,因為它使用的不是線程池的全局隊列，而是使用的本地隊列，使線程之間的資源競爭減少。同時Task提供了豐富的API來管理線程、控制。但是相對前面的兩種耗內(nèi)存，Task依賴于CPU對于多核的CPU性能遠超前兩者，單核的CPU三者的性能沒什么差別。
3.創(chuàng)建一個task任務有兩種模式：
1.使用factory創(chuàng)建會直接執(zhí)行，使用new創(chuàng)建不會執(zhí)行，必須等到start啟動之后才執(zhí)行。
? public void test()
{
var testTask = new Task(() =>
{
Console.WriteLine("task start");
});
testTask.Start();
var factoryTeak = Task.Factory.StartNew(() =>
{
Console.WriteLine("factory task start");
});
}
?2.我們來看看task的生命周期
?var testTask = new Task(() =>
{
Console.WriteLine("task start");
System.Threading.Thread.Sleep(2000);
});
Console.WriteLine(testTask.Status);
testTask.Start();
Console.WriteLine(testTask.Status);
Console.WriteLine(testTask.Status);
testTask.Wait();
Console.WriteLine(testTask.Status);
Console.WriteLine(testTask.Status);
?輸出結果：
Created
task start
Running
Running
RanToCompletion
RanToCompletion
可以看出task確實是異步執(zhí)行，并且wait很好地控制了task。
3.下面演示幾個控制task的方法
var testTask = new Task(() =>
{
Console.WriteLine("task start");
System.Threading.Thread.Sleep(2000);
});
testTask.Start();
testTask.Wait();
var testTask = new Task(() =>
{
Console.WriteLine("task start");
System.Threading.Thread.Sleep(2000);
});
testTask.Start();
var factoryTeak = Task.Factory.StartNew(() =>
{
Console.WriteLine("factory task start");
});
Task.WaitAll(testTask, factoryTeak);
Console.WriteLine("end");
? var testTask = new Task(() =>
{
Console.WriteLine("task start");
System.Threading.Thread.Sleep(2000);
});
testTask.Start();
var factoryTeak = Task.Factory.StartNew(() =>
{
Console.WriteLine("factory task start");
});
Task.WaitAny(testTask, factoryTeak);
Console.WriteLine("end");通過wait()對單個task進行等待，Task.waitall()對多個task進行等待，waitany()執(zhí)行任意一個task就往下繼續(xù)執(zhí)行。
4.task的回調(diào)執(zhí)行
var testTask = new Task(() =>
{
Console.WriteLine("task start");
System.Threading.Thread.Sleep(2000);
});
testTask.Start();
var resultTest = testTask.ContinueWith<string>((Task) => {
Console.WriteLine("testTask end");
return "end";
});
Console.WriteLine(resultTest.Result);5.task的取消
首先創(chuàng)建一個取消task的令牌的實例，在不啟動task直接取消：
var tokenSource = new CancellationTokenSource();//創(chuàng)建取消task實例
var testTask = new Task(() =>
{
for (int i = 0; i < 6; i++) {
System.Threading.Thread.Sleep(1000);
}
},tokenSource.Token);
Console.WriteLine(testTask.Status);
tokenSource.Token.Register(()=> {
Console.WriteLine("task is to cancel");
});
tokenSource.Cancel();
Console.WriteLine(testTask.Status);輸出結果：
Created
task is to cancel
Canceled
如果task啟動了真的取消了task？
var tokenSource = new CancellationTokenSource();//創(chuàng)建取消task實例
var testTask = new Task(() =>
{
for (int i = 0; i <6; i++) {
System.Threading.Thread.Sleep(1000);
}
},tokenSource.Token);
Console.WriteLine(testTask.Status);
testTask.Start();
Console.WriteLine(testTask.Status);
tokenSource.Token.Register(()=> {
Console.WriteLine("task is to cancel");
});
tokenSource.Cancel();
Console.WriteLine(testTask.Status);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
System.Threading.Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine(testTask.Status);
}輸出結果：
Created
WaitingToRun
task is to cancel
Running
Running
Running
Running
Running
Running
RanToCompletion
RanToCompletion
RanToCompletion
RanToCompletion
RanToCompletion
可以看出其實并沒有取消task，此時task還在繼續(xù)跑。
6.task的嵌套
var parentTask = new Task(()=> {
var childTask = new Task(() =>{
System.Threading.Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine("childTask to start");
});
childTask.Start();
Console.WriteLine("parentTask to start");
});
parentTask.Start();
parentTask.Wait();
Console.WriteLine("end");此時為普通關聯(lián)，父task和子task沒影響
var parentTask = new Task(()=> {
var childTask = new Task(() =>{
System.Threading.Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine("childTask to start");
}, TaskCreationOptions.AttachedToParent);
childTask.Start();
Console.WriteLine("parentTask to start");
} );
parentTask.Start();
parentTask.Wait();
Console.WriteLine("end");此時為父task和子task關聯(lián)，wait會一直等待父子task執(zhí)行完。
6.task死鎖的問題
我們可以設置最大等待時間，如果超過了等待時間，就不再等待，下面我們來修改代碼，設置最大等待時間為5秒(項目中可以根據(jù)實際情況設置)，如果超過5秒就輸出哪個任務出錯了
7.對Spinlock的使用
舉例來說Parallel.for和Parallel.foreach是線程不安全的，有可能達不到你的預期，此時就需要加鎖來解決此問題，我們可以加lock和spinlock(自旋鎖)來解決
SpinLock slock = new SpinLock(false);
var testLock= new object();
long sum1 = 0;
long sum2 = 0;
long sum3 = 0;
Parallel.For(0, 100000, i =>
{
sum1 += i;
});
Parallel.For(0, 100000, i =>
{
bool lockTaken = false;
try
{
slock.Enter(ref lockTaken);
sum2 += i;
}
finally
{
if (lockTaken)
slock.Exit(false);
}
});
Parallel.For(0, 100000, i =>
{
lock(testLock)
{
sum3 += i;
};
});
Console.WriteLine("Num1的值為:{0}", sum1);
Console.WriteLine("Num2的值為:{0}", sum2);
Console.WriteLine("Num3的值為:{0}", sum3);輸出結果：
Num1的值為:1660913202
Num2的值為:4999950000
Num3的值為:4999950000
Num1的值為:2754493646
Num2的值為:4999950000
Num3的值為:4999950000
Num1的值為:4999950000
Num2的值為:4999950000
Num3的值為:4999950000
最后看看threadpoll和task的結構圖：
threadpool：
task：
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