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Task 使用詳細[基礎操作,異步原則,異步函式,異步模式]

2022-01-05 06:06:14 .NET開發

Task是FrameWork4.0開始引入的,FrameWork4.5又添加了一些功能,比如Task.Run(),async/await關鍵字等,

在.NET FrameWork4.5之后,基于任務的異步處理已經成為主流模式, (Task-based Asynchronous Pattern,TAP)基于任務的異步模式,

在使用異步函式之前,先看下Task的基本操作,

一. Task 基本操作

1.1 Task 啟動方式

Task.Run(()=>Console.WriteLine("Hello Task"));
Task.Factory.StartNew(()=>Console.WriteLine("Hello Task"));

Task.Run是Task.Factory.StartNew的快捷方式,

啟動的都是后臺執行緒,并且默認都是執行緒池的執行緒

Task.Run(() =>
{
    Console.WriteLine(
        $"TaskRun IsBackGround:{CurrentThread.IsBackground}, IsThreadPool:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
});

Task.Factory.StartNew(() =>
{
    Console.WriteLine(
        $"TaskFactoryStartNew IsBackGround:{CurrentThread.IsBackground}, IsThreadPool:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
});

如果Task是長任務,可以添加TaskCreationOptions.LongRunning引數,使任務不運行在執行緒池上,有利于提升性能,

Task.Factory.StartNew(() =>
{
    Console.WriteLine(
        $"TaskFactoryStartNew IsBackGround:{CurrentThread.IsBackground}, IsThreadPool:{CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
}, TaskCreationOptions.LongRunning);

 1.2 Task 回傳值/帶引數

Task 有一個泛型子類Task<TResult>,允許回傳一個值,

Task<string> task =Task.Run(()=>SayHello("Jack"));

string SayHello(string name)
{
    return "Hello " + name;
}

Console.WriteLine(task.Result);

通過任務的Result屬性獲取回傳值,這是會堵塞執行緒,尤其是在桌面客戶端程式中,謹慎使用Task.Result,容易導致死鎖!

同時帶引數的方式也不是很合理,后面可以被async/await方式直接替代,

1.3 Task 例外/例外處理

當任務中的代碼拋出一個未處理例外時,呼叫任務的Wait()或者Result屬性時,例外會被重新拋出,

var task = Task.Run(ThrowError);
try
{
    task.Wait();
}
catch(AggregateException ex)
{
    Console.WriteLine(ex.InnerException is NullReferenceException ? "Null Error!" : "Other Error");
}


void ThrowError()
{
    throw new NullReferenceException();
}

對于自治任務(沒有wait()和Result或者是延續的任務),使用靜態事件TaskScheduler.UnobservedTaskException可以在全域范圍訂閱未觀測的例外,

以便記錄錯誤日志

1.4 Task 延續

延續通常由一個回呼方法實作,該方法會在任務完成之后執行,延續方法有兩種

(1)呼叫任務的GetAwaiter方法,將回傳一個awaiter物件,這個物件的OnCompleted方法告知任務當執行完畢或者出錯時呼叫一個委托,

Task<string> learnTask = Task.Run(Learn);
var awaiter = learnTask.GetAwaiter();
awaiter.OnCompleted(() =>
{
    var result = awaiter.GetResult();
    Console.WriteLine(result);
});

string Learn()
{
    Console.WriteLine("Learn Method Executing");
    Thread.Sleep(1000);
    return "Learn End";
}

如果learnTask任務出現錯誤,延續代碼awaiter.GetResult()將重新拋出例外,其中GetResult可以直接得到原始的例外,如果用Result屬性方法,只能決議AggergateException.

這種延續方法更適用于富客戶端程式,延續可以提交到同步背景關系,延續回到UI執行緒中,

當撰寫庫檔案,可以使用ConfigureAwait方法,延續代碼一會運行在任務運行的執行緒上,從而避免不必要的切換開銷,

var awaiter =learnTask.ConfigureAwait(false).GetAwaiter();

(2)另一種方法使用ContiuneWith

Task<string> learnTask = Task.Run(Learn);
learnTask.ContinueWith(antecedent =>
{
    var result = learnTask.Result;
    Console.WriteLine(result);
});

string Learn()
{
    Console.WriteLine("Learn Method Executing");
    Thread.Sleep(1000);
    return "Learn End";
}

當任務出現錯誤時,必須處理AggregateException, ContiuneWith更適合并行編程場景,

1.5 TaskCompletionSource類使用

從如下原始碼中可以看出當實體化TaskCompletionSource時,建構式會新建一個Task任務,

public class TaskCompletionSource
{
  private readonly Task _task;
  
  /// <summary>Creates a <see cref="TaskCompletionSource"/>.</summary>
  public TaskCompletionSource() => _task = new Task();
  
  /// <summary>
        /// Gets the <see cref="Tasks.Task"/> created
        /// by this <see cref="TaskCompletionSource"/>.
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// This property enables a consumer access to the <see cref="Task"/> that is controlled by this instance.
        /// The <see cref="SetResult"/>, <see cref="SetException(Exception)"/>, <see cref="SetException(IEnumerable{Exception})"/>,
        /// and <see cref="SetCanceled"/> methods (and their "Try" variants) on this instance all result in the relevant state
        /// transitions on this underlying Task.
        /// </remarks>
  public Task Task => _task;
}

它的真正的作用是創建一個不系結執行緒的任務,

eg: 可以使用Timer類,CLR在定時之后觸發一個事件,而無需使用執行緒,

實作通用Delay方法:

Delay(5000).GetAwaiter().OnCompleted(()=>{ Console.WriteLine("Delay End"); });

Task Delay(int millisecond)
{
    var tcs = new TaskCompletionSource<object>();
    var timer = new System.Timers.Timer(millisecond) { AutoReset = false };
    timer.Elapsed += delegate
    {
        timer.Dispose();
        tcs.SetResult(null);
    };
    timer.Start();
    return tcs.Task;
}

這個方法類似Task.Delay()方法,

 

待續,,,

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/net/403489.html

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