c#中task與thread的區(qū)別及使用講解
一.什么是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。
二.什么是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。
三.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:
以上為個人經驗,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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