qt非thread使用sleep_.NET进阶篇06-async异步、thread多线程3
一、任務Task
System.Threading.Tasks在.NET4引入，前面線程的API太多了，控制不方便，而ThreadPool控制能力又太弱，比如做線程的延續、阻塞、取消、超時等功能不太方便，所以Task就抽象了線程功能，在后臺使用ThreadPool
1、啟動任務
可以使用TaskFactory類或Task類的構造函數和Start()方法，委托可以提供帶有一個Object類型的輸入參數，所以可以給任務傳遞任意數據，還漏了一個常用的Task.Run
TaskFactory taskFactory = new TaskFactory(); taskFactory.StartNew(() => {Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}"); }); Task.Factory.StartNew(() => {Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}"); }); Task task = new Task(() => {Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}"); }); task.Start();只有Task類實例方式需要Start()去啟動任務，當然可以RunSynchronously()來同步執行任務，主線程會等待，就是用主線程來執行這個task任務
Task task = new Task(() => {Thread.Sleep(10000);Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}"); }); task.RunSynchronously();2、阻塞延續
在Thread中我們使用join來阻塞等待，在多個Thread時進行控制就不太方便。Task中我們使用實例方法Wait阻塞單個任務或靜態方法WaitAll和WaitAny阻塞多個任務
var task = new Task(() => {Thread.Sleep(5*1000);Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}"); }); var task2 = new Task(() => {Thread.Sleep(10 * 1000);Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}"); }); task.Start(); task2.Start(); //task.Wait();//單任務等待 //Task.WaitAny(task, task2);//任何一個任務完成就繼續 Task.WaitAll(task, task2);//任務都完成才繼續如果不希望阻塞主線程，實現當一個任務或幾個任務完成后執行別的任務，可以使用Task靜態方法WhenAll和WhenAny,他們將返回一個Task，但這個Task不允許你控制，將會在滿足WhenAll和WhenAny里任務完成時自動完成，然后調用Task的ContinueWith方法，就可以在一個任務完成后緊跟開始另一個任務
Task.WhenAll(task, task2).ContinueWith((t) => {Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}"); });Task.Factory工廠中也存在類似ContinueWhenAll和ContinueWhenAny
3、任務層次結構
不僅可以在一個任務結束后執行另一個任務，也可以在一個任務內啟動一個任務，這就啟動了一個父子層次結構
var parentTask = new Task(()=> {Console.WriteLine($"parentId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");Thread.Sleep(5*1000);var childTask = new Task(() =>{Thread.Sleep(10 * 1000);Console.WriteLine($"childId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}")});childTask.Start(); }); parentTask.Start();如果父任務在子任務之前結束，父任務的狀態為WaitingForChildrenToComplete，當子任務也完成時，父任務的狀態就變為RanToCompletion，當然，在創建任務時指定TaskCreationOptions枚舉參數，可以控制任務的創建和執行的可選行為
4、枚舉參數
簡單介紹下創建任務中的TaskCreationOptions枚舉參數，創建任務時我們可以提供TaskCreationOptions枚舉參數，用于控制任務的創建和執行的可選行為的標志
另一個枚舉參數是ContinueWith方法中的TaskContinuationOptions枚舉參數，它除了擁有幾個和上面同樣功能的枚舉值外，還擁有控制任務的取消延續等功能
上面例子我們企圖task1->task2->task3順序執行，然后通過CancellationToken來取消task2的執行。結果會是怎樣呢？結果task1和task3會并行執行（task3也是會執行的，而且是和task1并行，等于原來的一條鏈變成了兩條鏈），然后我們嘗試使用LazyCancellation，
var task2 = task1.ContinueWith(t => {Console.WriteLine($"task2 id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}"); },source.Token,TaskContinuationOptions.LazyCancellation,TaskScheduler.Current);這樣，將會在task1執行完成后，task2才去判斷source.Token，為Cancel就不執行，接下來執行task3就保證了原來的順序
5、任務取消
在上篇使用Thread時，我們使用一個變量isStop標記是否取消任務，這種訪問共享變量的方式難免會出問題。task中提出CancellationTokenSource類專門處理任務取消，常見用法看下面代碼注釋
CancellationTokenSource source = new CancellationTokenSource();//構造函數中也可指定延遲取消 //注冊一個取消時調用的委托 source.Token.Register(() => {Console.WriteLine("當前source已經取消，可以在這里做一些其他事情（比如資源清理）..."); }); var task1 = new Task(() => {while (!source.IsCancellationRequested){Console.WriteLine($"task1 id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");} },source.Token); task1.Start(); //source.Cancel();//取消 source.CancelAfter(1000);//延時取消6、任務結果
讓子線程返回結果，可以將信息寫入到線程安全的共享變量中去，或則使用可以返回結果的任務。使用Task的泛型版本Task<TResult>，就可以定義返回結果的任務。Task是繼承自Task的，Result獲取結果時是要阻塞等待直到任務完成返回結果的，內部判斷沒有完成則wait。通過TaskStatus屬性可獲得此任務的狀態是啟動、運行、異常還是取消等
var task = new Task<string>(() => {return "hello ketty"; }); task.Start(); string result = task.Result;7、異常
可以使用AggregateException來接受任務中的異常信息，這是一個聚合異常繼承自Exception，可以遍歷獲取包含的所有異常，以及進行異常處理，決定是否繼續往上拋異常等
var task = Task.Factory.StartNew(() => {var childTask1 = Task.Factory.StartNew(() =>{throw new Exception("childTask1異常...");},TaskCreationOptions.AttachedToParent);var childTask12= Task.Factory.StartNew(() =>{throw new Exception("childTask2異常...");}, TaskCreationOptions.AttachedToParent); }); try {try{task.Wait();}catch (AggregateException ex){foreach (var item in ex.InnerExceptions){Console.WriteLine($"message{item.InnerException.Message}");}ex.Handle(x =>{if (x.InnerException.Message == "childTask1異常..."){return true;//異常被處理，不繼續往上拋了}return false;});} } catch (Exception ex) {throw; }二、并行Parallel
1、Parallel.For()、Parallel.ForEach()
在.NET4中，另一個新增的抽象的線程時Parallel類。這個類定義了并行的for和foreach的靜態方法。Parallel.For()和Parallel.ForEach()方法多次調用一個方法，而Parallel.Invoke()方法允許同時調用不同的方法。首先Parallel是會阻塞主線程的，它將讓主線程也參與到任務中
Parallel.For()類似于for允許語句，并行迭代同一個方法，迭代順序沒有保證的
也可以提前中斷Parallel.For()方法。For()方法的一個重載版本接受Action<int,parallelloopstate style="font-size: inherit; color: inherit; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px;">類型參數。一般不使用，像下面這樣，本想大于5就停止，但實際也可能有大于5的任務已經在跑了。可以通過ParallelOptions傳入允許最大線程數以及取消Token等
ParallelLoopResult result = Parallel.For(0, 10, new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism = 8 },(i,loop) => {Console.WriteLine($"{i} task:{Task.CurrentId} thread:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");if (i > 5){loop.Break();} });2、Parallel.For<TLocal>
For還有一個高級泛型版本，相當于并行的聚合計算
ParallelLoopResult For<TLocal>(int fromInclusive, int toExclusive, Func<TLocal> localInit, Func<int, ParallelLoopState, TLocal, TLocal> body, Action<TLocal> localFinally);像下面這樣我們求0…100的和，第三個參數更定一個種子初始值，第四個參數迭代累計，最后聚合
int totalNum = 0; Parallel.For<int>(0, 100, () => { return 0; }, (current, loop, total) => {total += current;return total; }, (total) => {Interlocked.Add(ref totalNum, total); });上面For用來處理數組數據，ForEach()方法用來處理非數組的數據任務，比如字典數據繼承自IEnumerable的集合等
3、Parallel.Invoke()
Parallel.Invoke()則可以并行調用不同的方法，參數傳遞一個Action的委托數組
Parallel.Invoke(() => { Console.WriteLine($"方法1 thread:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}"); }, () => { Console.WriteLine($"方法2 thread:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}"); }, () => { Console.WriteLine($"方法3 thread:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}"); });4、PLinq
Plinq，為了能夠達到最大的靈活度，linq有了并行版本。使用也很簡單，只需要將原始集合AsParallel就轉換為支持并行化的查詢。也可以AsOrdered來順序執行，取消Token，強制并行等
var nums = Enumerable.Range(0, 100); var query = from n in nums.AsParallel()select new{thread=$"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}"};三、異步等待AsyncAwait
異步編程模型，可能還需要大篇幅來學習，這里先介紹下基本用法，內在本質需要用ILSpy反編譯來看，以后可能要分專題總結。文末先給幾個參考資料，有興趣自己闊以先琢磨琢磨鴨
1、簡單使用
這是.NET4.5開始提供的一對語法糖，使得可以較簡便的使用異步編程。async用在方法定義前面，await只能寫在帶有async標記的方法中，任何方法都可以增加async，一般成對出現，只有async沒有意義，只有await會報錯，請先看下面的示例
private static async void AsyncTest() {//主線程執行Console.WriteLine($"before await ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");TaskFactory taskFactory = new TaskFactory();Task task = taskFactory.StartNew(() =>{Thread.Sleep(3000);Console.WriteLine($"task ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");});await task;//主線程到這里就返回了，執行主線程任務//子線程執行，其實是封裝成委托，在task之后成為回調（編譯器功能 狀態機實現） 后面相當于task.ContinueWith()//這個回調的線程是不確定的：可能是主線程 可能是子線程 也可能是其他線程，在winform中是主線程Console.WriteLine($"after await ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}"); }一般使用async都會讓方法返回一個Task的，像下面這樣復雜一點的
private static async Task<string> AsyncTest2() {Console.WriteLine($"before await ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");TaskFactory taskFactory = new TaskFactory();string x = await taskFactory.StartNew(() =>{Thread.Sleep(3000);Console.WriteLine($"task ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");return "task over";});Console.WriteLine($"after await ThreadId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");return x; }通過var reslult = AsyncTest2().Result;調用即可。但注意如果調用Wait或Result的代碼位于UI線程，Task的實際執行在其他線程，其需要返回UI線程則會造成死鎖，所以應該Async all the way
2、優雅
從上面簡單示例中可以看出異步編程的執行邏輯：主線程A邏輯->異步任務線程B邏輯->主線程C邏輯。
異步方法的返回類型只能是void、Task、Task。示例中異步方法的返回值類型是Task，通常void也不推薦使用，沒有返回值直接用Task就是
上一篇也大概了解到如果我們要在任務中更新UI，需要調用Invoke通知UI線程來更新，代碼看起來像下面這樣，在一個任務后去更新UI
private void button1_Click(object sender, EventArgs e) {var ResultTask = Task.Run(() => {Thread.Sleep(5000);return "任務完成";});ResultTask.ContinueWith((r)=> {textBox1.Invoke(() => {textBox1.Text = r.Result;});}); }如果使用async/await會看起來像這樣，是不是優雅了許多。以看似同步編程的方式實現異步
private async void button1_Click(object sender, EventArgs e) {var t = Task.Run(() => {Thread.Sleep(5000);return "任務完成";});textBox1.Text = await t; }https://www.cnblogs.com/OpenCoder/p/4434574.htmlhttps://www.cnblogs.com/zhaoshujie/p/11192036.htmlhttps://devblogs.microsoft.com/pfxteam/asyncawait-faq/https://www.cnblogs.com/zh7791/p/9951478.html
3、最后
在.NET 4.5中引入的Async和Await兩個新的關鍵字后，用戶能以一種簡潔直觀的方式實現異步編程。甚至都不需要改變代碼的邏輯結構，就能將原來的同步函數改造為異步函數。
在內部實現上，Async和Await這兩個關鍵字由編譯器轉換為狀態機，通過System.Threading.Tasks中的并行類實現代碼的異步執行。
字數有點多了，我的能力也就高考作文800字能寫的出奇好。看了很多異步編程，腦袋有點炸，等消化后再輸出一次，技藝不足，只能用輸出倒逼輸入了，下一篇會是線程安全集合、鎖問題、同步問題，基于事件的異步模式等
Search the fucking web
Read the fucking maunal
總結
以上是生活随笔為你收集整理的qt非thread使用sleep_.NET进阶篇06-async异步、thread多线程3的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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