(CLR via C#学习笔记)任务和并行操作

一 任务

    可以调用ThreadPool的QueueUserWorkItem方法发起一次异步的计算限制操作.
但这个技术有很多限制.最大的问题是没有内建的机制让你知道操作在什么时候
完成和操作完成时的返回值.为了克服这些限制(并解决其他一些问题),Microsoft
引入了任务的概念.

 //调用QueueUserWorkItem
ThreadPool.QueueUserWorkItem(DoSomeThing, 5);

//用任务来做相同的事情
Task.Run(() => DoSomeThing(5));      

二 任务抛出异常

    如果计算限制的任务抛出未处理的异常,异常会被"吞噬"并存储到一个集合中,
而线程池线程可以返回到线程池中.调用Wait方法或者Result属性时,这些成员
会抛出一个System.AggregateException对象.

三  取消任务

    调用CancellationToken的ThrowIfCancellationRequested,如果CancellationToken
已经取消,任务将会抛出OperationCanceledException.之所以选择抛出异常,是因为
和ThreadPool的QueueUserWorkItem方法初始化的工作项不同,任务有办法表示完成,
任务甚至能返回一个值.所以,采取一种方式将已完成的任务和出错的任务区分开.
而让任务抛出异常,就可以知道任务没有一直运行到结束.

CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
Task<int> t = Task.Run<int>(() => Sum(cts.Token, 2000));
Thread.Sleep(10);
cts.Cancel();

try
{
    Console.WriteLine("The Sum is: " + t.Result);
}
catch (AggregateException x)
{
    //将任何OperationCanceledException对象都视为已处理
    //使其中只包含未处理的异常
     x.Handle(e => e is OperationCanceledException);

    //对未处理的异常进行处理
    //TODO
    //...
    //...

    Console.WriteLine("Sum was canceled");
}

static int Sum(CancellationToken ct,int n)
{
    if (n > 1000)
    {
        throw new Exception("Value of n is too large.");
    }

    int sum = 0;
    for (int i = 1; i <= n; i++)
    {
        //如果CancellationTokenSource已取消(Cancel),
        //下面代码将抛出"System.OperationCanceledException"异常
        ct.ThrowIfCancellationRequested();
        sum += i;
    }
    return sum;
}

四 Parallel的静态For,ForEach和Invoke方法

使用Parallel的方法一些前提条件:
a.工作项必须能并行执行,如果工作必须顺序执行,就不要使用Paralle方法;
b.工作项最好不要有修改共享数据的操作,否则多个线程同时处理共享数据,可能会算坏
数据;
c.每个工作项都涉及大量工作,那么使用Parallel方法产生的性能损失可以忽略不计;
d.有大量可由多个线程同时处理的工作项,那么使用Parallel也许能获得性能的提升.

//Parallel的For方法
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    DoWork(i);
}
Parallel.For(0, 1000, i => DoWork(i));

//Parallel的ForEach方法
int[] idCollection = new int[] {1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
foreach (var item in idCollection)
{
    DoWork(item);
}
Parallel.ForEach(idCollection, item => DoWork(item));

//Parallel的Invoke方法
Method1();
Method2();
Method3();
Parallel.Invoke(
    () => Method1(),
    () => Method2(),
    () => Method3());

五 定时计算限制操作(Timer)

FCL提供了几个以下几种主要的定时器:
a.System.Threading的Timer类
要在一个线程池上执行定时的(周期性发生的)后台任务,它是最好的计时器.

b.System.Timers的Timer类
这个计时器本质上是System.Threading的Timer类的包装类,它允许在Visual
Studio中的设计器更容易使用.
建议不用这个计时器,除非真的想在设计平面上添加一个计时器.

c.System.Windows.Forms的Timer类