C#多线程编程的Task（任务全面解析）

原文链接：https://www.cnblogs.com/xietianjiao/p/7429742.html

Task是.NET4.0加入的，跟线程池ThreadPool的功能类似，用Task开启新任务时，会从线程池中调用线程，而Thread每次实例化都会创建一个新的线程。

 我们可以说Task是一种基于任务的编程模型。它与thread的主要区别是，它更加方便对线程进程调度和获取线程的执行结果。

Task类和Task<TResult>类
前者接收的是Action委托类型
后者接收的是Func<TResult>委托类型

任务和线程的区别：

1、任务是架构在线程之上的，也就是说任务最终还是要抛给线程去执行。

2、任务跟线程不是一对一的关系，比如开10个任务并不是说会开10个线程，这一点任务有点类似线程池，但是任务相比
线程池有很小的开销和精确的控制。

一、Task的创建

1、直接创建

var task1 = new Task(() =>
{
         Console.WriteLine("Begin");
         System.Threading.Thread.Sleep(5000);
         Console.WriteLine("Finish");
   });
Console.WriteLine("Before start:" + task1.Status);
task1.Start();

　　2、工厂创建

Task.Factory.StartNew(()={

});

　　3、4.5以后Run运行

Task.Run(()=>{

});

　　4、一种方便获取返回值的方式

static void Main(string[] args) 
        { 
            var tcs = new TaskCompletionSource<int>(); 
            new Thread(() => { 
                Thread.Sleep(5000); 
                int i = Enumerable.Range(1, 100).Sum(); 
                tcs.SetResult(i); }).Start();//线程把运行计算结果，设为tcs的Result。 
            　　Task<int> task = tcs.Task; 
            　　Console.WriteLine(task.Result); //此处会阻塞，直到匿名线程调用tcs.SetResult(i)完毕 
        }

二、细节解释

看下面代码：

namespace WpfApplication6
{
    /// <summary>
    /// MainWindow.xaml 的交互逻辑
    /// </summary>
    public partial class MainWindow : Window
    {
 
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
            ConsoleManager.Show();//打开控制台窗口 
        }
 
        private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            Console.WriteLine("主线程启动");
            Task task = Task.Run(() => {
                Thread.Sleep(1500);
                Console.WriteLine("task启动");
            });
            Thread.Sleep(300);
            task.Wait();
            Console.WriteLine("主线程结束");
        }
 
    }
}

　　结果：

分析：

开启新任务的方法：Task.Run()或者Task.Factory.StartNew()，开启的是后台线程

要在主线程中等待后台线程执行完毕，可以使用Wait方法(会以同步的方式来执行)。不用Wait则会以异步的方式来执行。

thread和Task的区别，thread new多少个就会创建多少个线程，而task是利用线程池中的线程。

task<TResult>就是有返回值的Task，TResult就是返回值类型。示例：

private void Window_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    Console.WriteLine("主线程开始");
    //返回值类型为string
    Task<string> task = Task<string>.Run(() => {
        Thread.Sleep(2000);
        return Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString();
    });
    //会等到task执行完毕才会输出;
    Console.WriteLine(task.Result);
    Console.WriteLine("主线程结束");
}

通过task.Result可以取到返回值，若取值的时候，后台线程还没执行完，则会等待其执行完毕！

简单提一下：

Task任务可以通过CancellationTokenSource类来取消。

三、Task的其他方法

Task.Wait();    //阻塞当前线程
Task.WaitAll(); //阻塞当前线程直到所有的任务执行完毕
Task.WaitAny(); //阻塞当前线程直到有任意一个任务执行完毕


Task.ContinueWith(
task=>{

});              //执行完上一个任务后继续执行，并将上一个任务（包括结果）传递给下一个代码块


一种是使用GetAwaiter方法。GetAwaiter方法返回一个TaskAwaiter结构，该结构有一个OnCompleted事件，只需对

OnCompleted事件赋值，即可在完成后调用该事件。 

static void Main(string[] args) 
        { 
            Task<int> Task1 = Task.Run<int>(() => { return Enumerable.Range(1, 100).Sum(); }); 
            var awaiter = Task1.GetAwaiter(); 
            awaiter.OnCompleted(() => 
            { 
                Console.WriteLine("Task1 finished"); 
                int result = awaiter.GetResult(); 
                Console.WriteLine(result); // Writes result 
            }); 
            Thread.Sleep(1000); 
        }

　　四、任务的中断

var tokenSource = new CancellationTokenSource();
            var token = tokenSource.Token;
            var task = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                for (var i = 0; i < 1000; i++)
                {
                    System.Threading.Thread.Sleep(1000);
                    if (token.IsCancellationRequested)
                    {
                        Console.WriteLine("Abort mission success!");
                        return;
                    }
                }
            }, token);

            //注册cancel后要执行的代码
            token.Register(() =>
            {
                Console.WriteLine("Canceled");
            });
            Console.WriteLine("Press enter to cancel task...");
            Console.ReadKey();
            //调用取消
            tokenSource.Cancel();

　　五、任务的中断取消

var tokenSource = new CancellationTokenSource();
            var token = tokenSource.Token;
            var task = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                for (var i = 0; i < 1000; i++)
                {
                    System.Threading.Thread.Sleep(1000);
                    if (token.IsCancellationRequested)
                    {
                        Console.WriteLine("Abort mission success!");
                        return;
                    }
                }
            }, token);

            //注册cancel后要执行的代码
            token.Register(() =>
            {
                Console.WriteLine("Canceled");
            });
            Console.WriteLine("Press enter to cancel task...");
            Console.ReadKey();
            //调用取消
            tokenSource.Cancel();

　　六、异常处理

异常处理;
对于某些匿名的Task（通过 Task.Run方法生成的，不调用wait，也不关心是否运行完成），某些情况下，记录它们的异

常错误也是有必要的。这些异常称作未观察到的异常（unobserved exceptions）。可以通过订阅一个全局的静态事件

TaskScheduler.UnobservedTaskException来处理这些异常。只要当一个Task有异常，并且在被垃圾回收的时候，才会触

发这一个事件。如果Task还处于被引用状态，或者只要GC不回收这个Task，这个UnobservedTaskException事件就不会被

触发
GC.Collect();
GC.WaitForPendingFinalizers();

七、Task的状态

Created：表示默认初始化任务，但是“工厂创建的”实例直接跳过。

WaitingToRun: 这种状态表示等待任务调度器分配线程给任务执行。

RanToCompletion：任务执行完毕。