面试八股文:你写过自定义任务调度器吗?
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思緒由Q1引發(fā),后續(xù)Q2、Q3基于Q1的發(fā)散探究
Q1. Task.Run、Task.Factory.StartNew 的區(qū)別?
我們常使用Task.Run和Task.Factory.StartNew創(chuàng)建并啟動(dòng)任務(wù),但是他們的區(qū)別在哪里?在哪種場景下使用前后者?
官方推薦使用Task.Run方法啟動(dòng)基于計(jì)算的任務(wù), 當(dāng)需要對長時(shí)間運(yùn)行、基于計(jì)算的任務(wù)做精細(xì)化控制時(shí)使用Task.Factory.StartNew。
Task.Factory提供了自定義選項(xiàng)、自定義調(diào)度器的能力,這也說明了Task.Run是Task.Factory.StartNew的一個(gè)特例,Task.Run 只是提供了一個(gè)無參、默認(rèn)的任務(wù)創(chuàng)建和調(diào)度方式。
當(dāng)你在Task.Run傳遞委托
Task.Run(someAction);實(shí)際上等價(jià)于
Task.Factory.StartNew(someAction, CancellationToken.None, TaskCreationOptions.DenyChildAttach, TaskScheduler.Default);一個(gè)長時(shí)間運(yùn)行的任務(wù),如果使用Task.Run鐵定會(huì)使用線程池線程,可能構(gòu)成濫用線程池線程,這個(gè)時(shí)候最好在獨(dú)立線程中執(zhí)行任務(wù)。
Q2. 既然說到Task.Run使用線程池線程,線程池線程有哪些特征?為什么有自定義調(diào)度器一說?
github: TaskScheduler[1]?251行顯示TaskScheduler.Dafult確實(shí)是線程池任務(wù)調(diào)度器。
線程池[2]線程的特征:
① 池中線程都是后臺線程
② 線程可重用,一旦線程池中的線程完成任務(wù),將返回到等待線程隊(duì)列中, 避免了創(chuàng)建線程的開銷
③ 池中預(yù)熱了工作者線程、IO線程
github: ThreadPoolTaskScheduler[3]?顯示線程池任務(wù)調(diào)度器是這樣調(diào)度任務(wù)的:
/// <summary> /// Schedules a task to the ThreadPool. /// </summary> /// <param name="task">The task to schedule.</param> protected internal override void QueueTask(Task task) {TaskCreationOptions options = task.Options;if ((options & TaskCreationOptions.LongRunning) != 0){// Run LongRunning tasks on their own dedicated thread.Thread thread = new Thread(s_longRunningThreadWork);thread.IsBackground = true; // Keep this thread from blocking process shutdownthread.Start(task);}else{// Normal handling for non-LongRunning tasks.bool preferLocal = ((options & TaskCreationOptions.PreferFairness) == 0);ThreadPool.UnsafeQueueUserWorkItemInternal(task, preferLocal);} }請注意8-14行:若上層使用者將LongRunning任務(wù)應(yīng)用到默認(rèn)的任務(wù)調(diào)度器(也即ThreadPoolTaskScheduler),ThreadPoolTaskScheduler會(huì)有一個(gè)兜底方案:會(huì)將任務(wù)放在獨(dú)立線程上執(zhí)行。
何時(shí)不使用線程池線程
有幾種應(yīng)用場景,其中適合創(chuàng)建并管理自己的線程,而非使用線程池線程:
?需要一個(gè)前臺線程。?需要具有特定優(yōu)先級的線程。?擁有會(huì)導(dǎo)致線程長時(shí)間阻塞的任務(wù)。線程池具有最大線程數(shù),因此大量被阻塞的線程池線程可能會(huì)阻止任務(wù)啟動(dòng)。?需將線程放入單線程單元。所有 ThreadPool 線程均位于多線程單元中。?需具有與線程關(guān)聯(lián)的穩(wěn)定標(biāo)識,或需將一個(gè)線程專用于一項(xiàng)任務(wù)。
Q3. 既然要自定義任務(wù)調(diào)度器,那我們就來倒騰?
實(shí)現(xiàn)TaskScheduler?抽象類,其中的抓手是“調(diào)度”,也就是?QueueTask、TryExecuteTask?方法,之后你可以自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法, 從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中調(diào)度出任務(wù)執(zhí)行。
給個(gè)例子:
public sealed class CustomTaskScheduler : TaskScheduler, IDisposable{private BlockingCollection<Task> tasksCollection = new BlockingCollection<Task>();private readonly Thread mainThread = null;public CustomTaskScheduler(){mainThread = new Thread(new ThreadStart(Execute));if (!mainThread.IsAlive){mainThread.Start();}}private void Execute(){foreach (var task in tasksCollection.GetConsumingEnumerable()){TryExecuteTask(task);}}protected override IEnumerable<Task> GetScheduledTasks(){return tasksCollection.ToArray();}protected override void QueueTask(Task task){if (task != null)tasksCollection.Add(task); }protected override bool TryExecuteTaskInline(Task task, bool taskWasPreviouslyQueued){return false;}private void Dispose(bool disposing){if (!disposing) return;tasksCollection.CompleteAdding();tasksCollection.Dispose();}public void Dispose(){Dispose(true);GC.SuppressFinalize(this);}}引用鏈接
[1]?github: TaskScheduler:?https://github.com/dotnet/coreclr/blob/master/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/Tasks/TaskScheduler.cs
[2]?線程池:?https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/standard/threading/the-managed-thread-pool
[3]?github: ThreadPoolTaskScheduler:?https://github.com/dotnet/coreclr/blob/master/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/Tasks/ThreadPoolTaskScheduler.cs
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總結(jié)
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