多线程(4)Task

　　使用线程池使得创建线程已经很简单了，但是使用线程池不支持线程的取消，完成和失败通知等交互操作，为了解决这些问题，.net 4.0带来了TPL(Task Parallel Library)任务并行库，下面就来总结下Task的使用。

创建和运行任务

在.net 4.0下使用task创建一个线程非常简单，有两种方式，如下代码：

namespace ConsoleApplication19
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //方法1
            var task1 = new Task(() => 
            {
                Console.WriteLine("Create and start task!");
            });
            task1.Start();

            //方法2
            Task.Factory.StartNew(() => 
            {
                Console.WriteLine("Task factory start new task!");
            });

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

输出结果：

需要注意的是：task也是基于线程池的，所以这两个任务的执行顺序是不固定的。 

取消任务

 创建一个新的任务之后，我们随时都可以取消它，取消方法如下代码：

namespace ConsoleApplication20
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Main thread starting...");

            var cts = new CancellationTokenSource();
            var task1 = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                TaskAction(cts.Token);
            });

            Thread.Sleep(3000);
            Console.WriteLine(string.Format("current task status:：{0}", task1.Status));

            //取消任务
            cts.Cancel();
            Console.WriteLine("start cancel task!");
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Thread.Sleep(500);
                Console.WriteLine(string.Format("current task status:：{0}", task1.Status));
            }

            Console.WriteLine("Main thread completed!");
            Console.ReadKey();
        }

        public static void TaskAction(CancellationToken token)
        {
            Console.WriteLine("Sub thread starting...");

            while (true)
            {
                Thread.Sleep(1000);
                if (token.IsCancellationRequested)
                {
                    Console.WriteLine("Sub thread be cancelled!");
                    return;
                }
                Console.WriteLine("Sub thread is running!");
            }
        }

    }
}

 输出结果：

创建任务集合并输出结果 

如下代码：

namespace ConsoleApplication21
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //创建任务集合并输出结果
            var tasks = new List<Task<string>>();

            var task1 = Task.Factory.StartNew<string>(() => 
            {
                Console.WriteLine("task1 running on thread id:"+ Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                return "task1";
            });
            tasks.Add(task1);

            var task2 = Task.Factory.StartNew<string>(() =>
            {
                Console.WriteLine("task2 running on thread id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                return "task2";
            });
            tasks.Add(task2);

            var task3 = Task.Factory.StartNew<string>(() => 
            {
                Console.WriteLine("task3 running on thread id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                return "task3";
            });
            tasks.Add(task3);

            //输出结果
            foreach (var item in tasks)
            {
                Console.WriteLine(item.Result);//调用Task的Result方法相当于调用了Task.WaitAll(tasks.ToArray());
            }

            Console.ReadKey(); 
        }
    }
}

输出结果：

这里要注意2点：

1，每个任务会开启一个新的线程，并且运行顺序不固定。

2，Task.Result相当于调用了Wait方法，等待异步任务完成。

多任务的串行化

 如下代码：

namespace ConsoleApplication22
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //多任务的串行化
            var task1 = Task.Factory.StartNew(() => 
            {
                Console.WriteLine("start task1...");
                Console.WriteLine("current thread id:"+ Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            });

            var task2 = task1.ContinueWith((item) => 
            {
                Console.WriteLine("start task2...");
                Console.WriteLine("current thread id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            });

            var task3 = task2.ContinueWith((item)=>
            {
                Console.WriteLine("start task3...");
                Console.WriteLine("current thread id:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            });

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

 输出结果：

注意，多任务串行化后，就相当于顺序执行了，而且有可能使用的是同一个线程，从上图的thread id就可以看出来。

多任务等待执行完成

如下代码：

namespace ConsoleApplication23
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //多任务等待执行完成
            var tasks = new List<Task<string>>();

            var task1 = Task.Factory.StartNew<string>(() => 
            {
                Console.WriteLine("task1");
                return "task1";
            });
            tasks.Add(task1);

            var task2 = Task.Factory.StartNew<string>(() => 
            {
                Console.WriteLine("task2");
                return "task2";
            });
            tasks.Add(task2);

            var task3 = Task.Factory.StartNew<string>(() => 
            {
                Console.WriteLine("task3");
                return "task3";
            });
            tasks.Add(task3);

            //等待所有任务完成
            Task.WaitAll(tasks.ToArray());

            //等价于下面的调用
            //foreach (var item in tasks)
            //{
            //    item.Result
            //}

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

输出结果：

需要注意的是，如果是有返回值的task，可以使用Task.Result获取返回值的同时，也在等待Task执行完成，相当于调用了Task.Wait方法。

创建子任务

如下代码：

namespace ConsoleApplication24
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //创建子任务
            var parentTask = Task.Factory.StartNew(() => 
            {
                Console.WriteLine("parent task!");
                var childTask = Task.Factory.StartNew(() => 
                {
                    Console.WriteLine("child task!");
                }, TaskCreationOptions.AttachedToParent);
            });

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

输出结果：