线程池和任务

简介:
  1. 线程池


  • 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spacer.gif外的性能损失;

  1. 线程池基础

  2. 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:

任务
  • 改造下上面的例子,在t1任务完成之后启动t2任务

  • 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 

  • 如果想中断task实例的执行,可以通过取消标记(Cancellation Token)

  • 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。
  • 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

  • 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

  1. 很容易使用ThreadPoolQueueUserWorkItem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。

  2. 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

  3. 理解任务状态和生命周期   

  4. 取消任务

  5. 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());
            }

  6. 从任务获取返回值

  7. 通过延续串联任务 

  8. 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.  











本文转自xsster51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/12945177/1948523 ,如需转载请自行联系原作者










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