线程池任务
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了线程池任务相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
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线程池
- 线程池基础
- 创建线程和销毁线程是一个昂贵的操作,要耗费大量的时间。由于操作系统必须调度可运行的线程并执行上线文切换,所以太多的线程还对性能不利。
为了改善这个情况,clr包含了代码来管理他自己的线程池。线程池是你的应用程序能使用的线程集合。线程池内部会维护一个 操作请求队列。应用程序执行一个异步请求操作时,将一个记录项(entry)追加到线程池的队列中。线程池的代码从这个对立中提取记录项,将这个记录项派发(dispatch)给一个线程池线程。当线程池完成任务后,线程不会被销毁。相反,线程会回到线程池,在哪里进入空闲状态,等待相应另一个请求。由于线程不销毁自身,所以不在再产生额外的性能损失;
- 创建线程和销毁线程是一个昂贵的操作,要耗费大量的时间。由于操作系统必须调度可运行的线程并执行上线文切换,所以太多的线程还对性能不利。
- 我们来演示以线程池的方式异步的调用一个方法
public static void MainThreadPool() { Console.WriteLine("主线程异步操作队列"); ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadProc); Console.WriteLine("主线程做其他工作"); Thread.Sleep(1000);//模拟其他工作 Console.WriteLine("主线程运行结束"); Console.ReadLine(); } /// <summary> /// 与委托WaitCallback 签名相同的回掉方法 /// </summary> /// <param name="stateInfo">如果使用的是QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack),该参数默认为null</param> static void ThreadProc(Object stateInfo) { Console.WriteLine("线程池工作线程执行回掉"); Thread.Sleep(1000); //模拟其他工作 }
输出:
- 线程池基础
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任务
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很容易使用ThreadPool的QueueUserWorkItem方法发起一次异步的计算限制操作。但这个技术有许多限制。最大的问题是没有内置的机制 让你知道操作在什么时候完成,也没有机制在操作完成时得到返回值。为了克服这些限制(并解决其他一些问题),微软引入了任务的概念。通过using System.Threading.Tasks 命名空间中的类型来使用任务。
- 创建任务
public static void RunGetStartTask() { //创建方式之一 :通过task的构造函数 Task t1 = new Task(Task1); //创建方式之二:通过task工厂调用StartNew 创建并并启用 Task t2 = Task.Factory.StartNew(Task2); Console.WriteLine("t1任务Start之前状态:{0},t2任务状态:{1}", t1.Status, t2.Status); t1.Start(); Console.WriteLine("t1任务Start之后状态:{0},t2任务状态:{1}", t1.Status, t2.Status); Task.WaitAll(t1, t2); Console.WriteLine("主线程执行完毕"); Console.WriteLine("t1最终状态:{0},t2最终状态:{1}", t1.Status, t2.Status); Console.ReadLine(); } public static void Task1() { Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("运行task1"); } public static void Task2() { Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine("运行task2"); }
输出
- 理解任务状态和生命周期
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task实例的执行取决于底层硬件和运行时可用的资源。因此,在您获取了有关task实例的任何信息后,这个状态可能会发生改变,因为task实例的状态也在同时发生改变。当task到达它的3种可能的最终之一时,它再也回不去之前的任何状态了,如图所示。
- T初始状态:task实例有3种可能的初始状态,详细说明如图
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最终状态:接下来,task实例可以转换到running状态,并且最终转变到一个最终状态。如果task实例有关联的子任务,那么就不能认为这个task完成了,并且这个task将转变到WaitingForChildrenToComplete 状态。当task实例的子任务都完成后,这个Task将进入3种可能的最终状态之一。详细说明如下如图
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- 取消任务
- 如果想中断task实例的执行,可以通过取消标记(Cancellation Token)
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CancellationTokenSource 能够初始化取消的请求,而CancellationToken能够将这些请求传递给异步的操作。
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public static void RunGetStartTaskCancel() { var cts = new CancellationTokenSource(); var ct = cts.Token; var sw = Stopwatch.StartNew(); var t1 = Task.Factory.StartNew(() => Task1Cancel(ct), ct); var t2 = Task.Factory.StartNew(() => Task2Cancel(ct), ct); //主线程模拟1秒 Thread.Sleep(1000); cts.Cancel(); try { if (!Task.WaitAll(new Task[] { t1, t2 }, 3000)) { Console.WriteLine("Task1Cancel 和 Task2Cancel 超过了2秒完成."); Console.WriteLine("t1状态" + t1.Status.ToString()); Console.WriteLine("t2状态" + t2.Status.ToString()); Console.ReadLine(); } Console.ReadLine(); } catch (AggregateException ex) { foreach (Exception innerException in ex.InnerExceptions) { Debug.WriteLine(innerException.ToString()); Console.WriteLine("异常消息:" + innerException.ToString()); } if (t1.IsCanceled) { Console.WriteLine("t1 task 运行Task1Cancel 已取消"); } if (t1.IsCanceled) { Console.WriteLine("t2 task 运行Task2Cancel 已取消"); } Console.WriteLine("耗时" + sw.Elapsed.ToString()); Console.WriteLine("完成"); Console.ReadLine(); } } public static void Task1Cancel(CancellationToken ct) { ct.ThrowIfCancellationRequested(); var sw = Stopwatch.StartNew(); Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("运行task1"); Console.WriteLine("task1:" + sw.Elapsed.ToString()); ct.ThrowIfCancellationRequested(); } public static void Task2Cancel(CancellationToken ct) { ct.ThrowIfCancellationRequested(); var sw = Stopwatch.StartNew(); Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine("运行task2"); Console.WriteLine("task2:" + sw.Elapsed.ToString()); }
- 从任务获取返回值
- 目前,我们的任务实例还没有返回值,他们都是运行一些不返回值的委托。正如开头将的,任务是可以有返回值的。通过使用Task<TResult>实例,其中TResult要替换为返回类型。
public static void RunGetStartTaskResult() { var t1 = Task.Factory.StartNew(() => GetTask1("ChengTian")); //等待t1 完成 t1.Wait(); var t2 = Task.Factory.StartNew(() => { for (int i = 0; i < t1.Result.Count; i++) { Console.WriteLine(t1.Result[i]); } }); Console.WriteLine("结束"); Console.ReadLine(); } public static List<char> GetTask1(string ss) { Thread.Sleep(1000); return ss.ToList(); }
输出返回值
- 目前,我们的任务实例还没有返回值,他们都是运行一些不返回值的委托。正如开头将的,任务是可以有返回值的。通过使用Task<TResult>实例,其中TResult要替换为返回类型。
- 通过延续串联任务
- 改造下上面的例子,在t1任务完成之后启动t2任务
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public static void RunGetStartTaskContinueWith() { var t1 = Task.Factory.StartNew(() => GetTask1("ChengTian")); var t2 = t1.ContinueWith(t => { for (int i = 0; i < t1.Result.Count; i++) { Console.WriteLine(t1.Result[i]); } }); Console.WriteLine("结束"); Console.ReadLine(); }
可以在任何任务实例上调用ContinueWith方法,创建一个延续。 你也可以串联很多任务,然后等待最后一个任务(在这个实例中为t2)执行完成.
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