任务

　　任务表示某个工作单元。这个工作单元可以在单独的线程中运行，也可以同步方式启动一个任务，使主线程等待。任务可以在完成后定义一个连续工作，同时也可以有子任务（但取消父任务后，子任务也会被取消）。

1、启动任务

　　使用TaskFactory类或Task类的构造方法和Start()方法。启动任务时，会创建一个Task类的实例，利用Action或者Action<object>委托，可以指定应该运行的代码。创建一个方法作为后面线程调用的代码：

static void TaskMethod(object title)
{
    lock (taskMethodLock)
    {
        Console.WriteLine(title);
        Console.WriteLine("Task id: {0}, thread: {1}",
          Task.CurrentId == null ? "no task" : Task.CurrentId.ToString(),
          Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        Console.WriteLine("is pooled thread: {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
        Console.WriteLine("is background thread: {0}", Thread.CurrentThread.IsBackground);
        Console.WriteLine();
    }
}

1.1、使用线程池的任务

　　创建任务有四种方式： 

static void TasksUsingThreadPool()
{
    TaskFactory tf = new TaskFactory();
    Task t1 = tf.StartNew(TaskMethod, "using a task factory");

    Task t2 = Task.Factory.StartNew(TaskMethod, "factory via a task");

    Task t3 = new Task(TaskMethod, "using a task constructor and Start");
    t3.Start();

    Task t4 = Task.Run(() => TaskMethod("using the Run method"));
}

　　使用Task构造函数和TaskFactory的StartNew方法时，可以传递TaskCreationOptions的枚举值。它可以改变任务的行为。

1.2、同步任务

　　任务可以同步运行，以相同的线程作为主调线程。使用Task的RunSynchronously方法：

private static void RunSynchronousTask()
{
    TaskMethod("just the main thread");
    var t1 = new Task(TaskMethod, "run sync");
    t1.RunSynchronously();
}

　　首先TaskMethod方法在主线程调用，然后在新创建的Task上调用。运行代码，从输出可以看出，主线程是一个前台线程。没有任务ID，也不是线程池的线程。调用RunSyncronously方法时，会使用相同的线程作为主调线程，但是如果以前没有创建任务，就会创建一个新任务。

1.3、使用单独线程的任务

　　如果任务需要长时间运行，那么使用TaskCreationOptions.LongRunning告诉任务调度器创建一个新的线程，而不是使用线程池中的线程。新线程将不受线程池管理。如果线程来自于线程池，任务调度器可以决定等待已经运行的任务完成，然后使用这个线程，而不是在线程中创建一个新的线程。对于长时间运行的线程，任务调度器会立即知道不能等待它们完成。

2、Futrue——任务的结果

　　任务结束时，可以把一些有用的信息写入共享对象中，但共享对象必须是线程安全的。另一种方法是使用返回某个结果的任务：

static void ResultsFromTasks()
{
    //TResult是后面Func的返回值，第二个参数是Func的传入参数
    Task<Tuple<int, int>> t1 = new Task<Tuple<int, int>>(TaskWithResult, Tuple.Create<int, int>(8, 3));
    t1.Start();
    Console.WriteLine(t1.Result);//在此等待任务的完成，返回结果
                                 //t1.Wait();
    Console.WriteLine("result from task: {0} {1}", t1.Result.Item1, t1.Result.Item2);
}

static Tuple<int, int> TaskWithResult(object division)
{
    Tuple<int, int> div = (Tuple<int, int>)division;
    int result = div.Item1 / div.Item2;
    int reminder = div.Item1 % div.Item2;
    Console.WriteLine("task creates a result...");

    return Tuple.Create<int, int>(result, reminder);
}

3、连续任务

　　可以指定在任务完成后，应该开始运行的另一个特定任务。如：一个任务失败后，那么任务的后续工作就是清理工作。任务处理程序不带参数，或者带一个object类型的参数，连续处理程序有一个Task类型的参数，可以访问起始任务的相关信息。

 static void ContinuationTask()
 {
     Task t1 = new Task(DoOnFirst);
     //连续任务通过在任务上调用ContinueWith方法定义，也可以使用TaskFactory类。
     Task t2 = t1.ContinueWith(DoOnSecond);//调用DoOnSecond方法的新任务在任务t1结束后立即启动。
     Task t3 = t1.ContinueWith(DoOnSecond);//在一个任务结束时，可以启动多个任务
     Task t4 = t2.ContinueWith(DoOnSecond);//连续任务也可以另一个连续任务
     //无论前一个任务是如何结束的，前面的连续任务都会在前一个任务结束时启动
     //使用TaskContinuationOptions的枚举值，可以指定连续任务启动的前提条件（前一个任务的状态）
     Task t5 = t1.ContinueWith(DoOnError, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
     t1.Start();
     Thread.Sleep(5000);
 }

 static void DoOnFirst()
 {
     Console.WriteLine("doing some task {0}", Task.CurrentId);
     Thread.Sleep(3000);
 }

 static void DoOnSecond(Task t)
 {
     Console.WriteLine("task {0} finished", t.Id);
     Console.WriteLine("this task id {0}", Task.CurrentId);
     Console.WriteLine("do some cleanup");
     Thread.Sleep(3000);
 }

 static void DoOnError(Task t)
 {
     Console.WriteLine("task {0} had an error!", t.Id);
     Console.WriteLine("my id {0}", Task.CurrentId);
     Console.WriteLine("do some cleanup");
 }

4、任务层次结构

　　利用任务的连续性，可以在一个任务结束后启动另一个任务。任务也可以构成一个层次结构，一个任务启动一个新任务时，就启动了一个父/子层次结构。

 static void ParentAndChild()
 {
     Task parent = new Task(ParentTask);
     parent.Start();
     Thread.Sleep(2000);
     Console.WriteLine(parent.Status);
     Thread.Sleep(4000);
     Console.WriteLine(parent.Status);
 }
 static void ParentTask()
 {
     Console.WriteLine("task id {0}", Task.CurrentId);
     var child = new Task(ChildTask);
     child.Start();
     Thread.Sleep(1000);
     Console.WriteLine("parent started child");
 }
 static void ChildTask()
 {
     Console.WriteLine("child");
     Thread.Sleep(5000);
     Console.WriteLine("child finished");
 }

　　父任务在子任务之前结束，则父任务状态为WaitingForChildrenToComplete；所有的子任务也结束时，父任务的状态为RanToCompletion。取消父任务，也会取消子任务。

//：启动父/子关系结构任务的另一种方法
static void ParentAndChild()
{
    TaskFactory factory = new TaskFactory();
    Task parent = factory.StartNew(() =>
       {
           Console.WriteLine("parent task {0}", Task.CurrentId);

           Task child = factory.StartNew(() =>
           {
               Console.WriteLine("child task {0}", Task.CurrentId);
               Thread.Sleep(2000);
               Console.WriteLine("finished child");
           }, TaskCreationOptions.AttachedToParent);

           Console.WriteLine("finished parent");
       });
    parent.Wait();
}

5、任务的取消

　　

static void CancelTask()
{
    var cts = new CancellationTokenSource();//也可以使用Task.Factory.CancellationToken（如果仅需要一个取消标记）
    cts.Token.Register(() => Console.WriteLine("*** task cancelled"));//在发生取消标记时调用。
    cts.CancelAfter(500);            //500ms后取消任务
    Task t1 = Task.Run(() =>
      {
          Console.WriteLine("in task");
          for (int i = 0; i < 20; i++)
          {
              Thread.Sleep(100);
              CancellationToken token = cts.Token;
              if (token.IsCancellationRequested)
              {
                  Console.WriteLine("cancelling was requested, cancelling from within the task");
                  token.ThrowIfCancellationRequested();//注意：运行调试程序会在此处报异常，运行exe会在下面捕捉到异常
                  break;
              }
              Console.WriteLine("in loop");
          }
          Console.WriteLine("task finished without cancellation");
      }, cts.Token);

    try
    {
        t1.Wait();
    }
    catch (AggregateException ex)
    {
        Console.WriteLine("exception: {0}, {1}", ex.GetType().Name, ex.Message);
        foreach (var innerException in ex.InnerExceptions)
        {
            Console.WriteLine("inner excepion: {0}, {1}", ex.InnerException.GetType().Name, ex.InnerException.Message);
        }
    }
}