对话Task
上一篇简单讲解了 线程和线程池以及上下文切换。创建线程代价高昂，默认每个线程都要占用大量虚拟内存1M。更有效的做法使用线程池，重复利用线程。在.NET4.0中引入了TPL任务并行库，你可以在将精力集中于程序要完成的工作，同时最大程度地提高代码的性能。在C#5.0中引入了async 和 await关键字，基于任务的异步模式(TAP),所以了解Task对后面学习异步操作会简单些。
任务是封装了以异步方式执行的工作。当启动一个任务，控制几乎立即返回调用者，无论任务要执行多少工作。
创建Task任务
有三种创建方式
- 使用task构造函数
- task工厂类静态方法
- 使用.NET4.5新引入的Task.run()。
我们创建一个输出300万个32位字符的GUID任务分别使用三种不同方式实现。代码如下 constint RepeatCount = 1000000; //重复次数
var listGuid = new BlockingCollection<string>();
//Action无返回值
Action dowork = () =>
{
for (var count = 0; count < RepeatCount; count++)
{
listGuid.Add(Guid.NewGuid().ToString("N"));
}
};
Task task1 = new Task(dowork); //1)使用构造函数
task1.Start();
Task task2 = Task.Factory.StartNew(dowork); //2)Task工厂方法,直接运行，不需要在调用start()
Task task3 = Task.Run(dowork); //3)4.5 Task.Run 是Task.Factory.StartNew简化方式；直接运行，不需要在调用start()
Task.WaitAll(task1, task2, task3); //等待所有任务完成，相当于 thread.join()
Console.Write($"生成数量：{listGuid.Count / 10000}万");
输出
上述实例创建一个没有返回值的任务，当然也可以通过Task<TResult> 来创建返回值的异步操作。
连续任务
第一个任务生成32位字符的Guid任务，利用返回的结果再转化成对应的ASCII码，最后ASCII码十进制的值相加。代码如下
//Func
Func<string> doWork = () =>
{
return Guid.NewGuid().ToString("N");
};
//延续任务
var task = Task.Run(doWork).ContinueWith(async strGuid =>
{
var resut = await strGuid;
var array = Encoding.ASCII.GetBytes(resut);
int mLenght = array.Length;
int sumResult = 0;
for (int m = 0; m < mLenght; m++)
{
sumResult += array[m];
}
Console.WriteLine($"Guid对应10进制相加结果:{sumResult}");
});
输出
处理任务异常
同步代码要想捕获异常，只需在代码块上添加Try ...Catch即可。但是异步调用不能这么做。因为控制会立即从调用返回，然后控制会离开Try块，而这时距离工作者线程发生异常可能还有好久呢。
为了处理出错的任务，一个技术是显式创建延续任务作为那个任务的“错误处理程序”。检测到先驱任务引发未处理的异常，任务调度器会自动调度延续任务。但是，如果没有这种处理程序，同时在出错的任务上执行wait()（或其他试图获取result的动作），就会引发一个AggregateException，示例代码如下。
Task task = Task.Run(() =>
{
throw new InvalidOperationException();
});
try
{
task.Wait();
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine($"常规erro:{ex.Message};type:{ex.GetType()}");
AggregateException excetion = (AggregateException)ex;
excetion.Handle(eachException =>
{
Console.WriteLine($"erro:{eachException.Message}");
return true;
});
}
输出
虽然工作者线程上已发的未处理异常是InvalidOperationException类型，但主线程捕捉的仍是一个AggregateException。由于编译时不知道工作者任务将要引发一个还是多个异常，所以未处理的出错任务总是引发一个AggregateException。
还可查看任务的Exception属性来了解出错任务的状态，这样不会造成在当前线程上重新引发异常。代码如下
bool paraentTaskFaulted = false;
Task task = new Task(() =>
{
throw new InvalidOperationException();
});
Task continuationTask = task.ContinueWith(t =>
{
paraentTaskFaulted = t.IsFaulted;
}, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
task.Start();
Console.Write(continuationTask.Status);
continuationTask.Wait();
//如果断言失败 则显示一个消息框，其中显示调用堆栈。
Trace.Assert(paraentTaskFaulted);
if (!task.IsFaulted)
{
task.Wait();
}
else
{
task.Exception.Handle(eachException =>
{
Console.WriteLine($"erro:{eachException.Message}");
return true;
});
}
注意，为了获取原始任务上的未处理异常，我们使用Exception属性。结果和上面示例输出一样。
取消任务
任务支持取消，比如常用在指定时间内的任务或者基于某些条件手动的取消，支持取消的任务要监听一个CancellationToken对象。任务轮询它，检查是否出发了取消请求。如下代码展示了取消请求和对请求的响应。
/// <summary>
/// 取消任务
/// </summary>
public void TaskTopic5()
{
string stars = "*".PadRight(Console.LargestWindowWidth-1,'*');
Console.WriteLine("push enter to exit.");
CancellationTokenSource cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource(); //向应该被取消的 System.Threading.CancellationToken 发送信号
Task task = Task.Run(
()=>
Count(cancellationTokenSource.Token,100),
cancellationTokenSource.Token);
Console.Read();
cancellationTokenSource.Cancel();//按下enter键， 传达取消请求
Console.WriteLine(stars);
Console.WriteLine(task.IsCanceled);
task.Wait();
Console.WriteLine();
}
/// <summary>
/// 数数
/// </summary>
/// <param name="token"></param>
/// <param name="countTo"></param>
private void Count(CancellationToken token,int countTo)
{
for (int count = 1; count < countTo; count++)
{
//监控是否取消
if (token.IsCancellationRequested)
{
Console.WriteLine("数数喊停了");
break;
}
Console.Write(count+"=》");
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
}
Console.WriteLine("数数结束");
}
输出
调用Cancel()实际会在从cancellationTokenSource.Token复制的所有取消标志上设置IsCancellationRequested属性。
到此任务的一些基本的操作已经完成了，下一节关注下C#5.0的async/await上下文关键字。