今天就跟大家聊聊有關(guān).NET中異步和多線程的應(yīng)用，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。
創(chuàng)新互聯(lián)公司長(zhǎng)期為上千家客戶提供的網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)，團(tuán)隊(duì)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)10年，關(guān)注不同地域、不同群體，并針對(duì)不同對(duì)象提供差異化的產(chǎn)品和服務(wù)；打造開(kāi)放共贏平臺(tái)，與合作伙伴共同營(yíng)造健康的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境。為洪澤企業(yè)提供專業(yè)的網(wǎng)站建設(shè)、成都做網(wǎng)站，洪澤網(wǎng)站改版等技術(shù)服務(wù)。擁有10年豐富建站經(jīng)驗(yàn)和眾多成功案例,為您定制開(kāi)發(fā)。
線程（英文：thread），操作系統(tǒng)技術(shù)中的術(shù)語(yǔ)，是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位，它被包涵在進(jìn)程之中，是行程中的實(shí)際運(yùn)作單位。
Async是異步串行端口，主要應(yīng)用于Modem或Modem池的連接。它主要用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過(guò)公用電話撥入網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)速率不高，不要求通信設(shè)備之間保持同步。
一、任務(wù)Task
System.Threading.Tasks在.NET4引入，前面線程的API太多了，控制不方便，而ThreadPool控制能力又太弱，比如做線程的延續(xù)、阻塞、取消、超時(shí)等功能不太方便，所以Task就抽象了線程功能，在后臺(tái)使用ThreadPool
1、啟動(dòng)任務(wù)
可以使用TaskFactory類或Task類的構(gòu)造函數(shù)和Start()方法，委托可以提供帶有一個(gè)Object類型的輸入?yún)?shù)，所以可以給任務(wù)傳遞任意數(shù)據(jù)，還漏了一個(gè)常用的Task.Run
重慶分公司
重慶分公司
TaskFactory taskFactory = new TaskFactory();
taskFactory.StartNew(() =>
{
Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
});
Task.Factory.StartNew(() =>
{
Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
});
Task task = new Task(() =>
{
Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
});
task.Start();只有Task類實(shí)例方式需要Start()去啟動(dòng)任務(wù)，當(dāng)然可以RunSynchronously()來(lái)同步執(zhí)行任務(wù)，主線程會(huì)等待，就是用主線程來(lái)執(zhí)行這個(gè)task任務(wù)
Task task = new Task(() =>
{
Thread.Sleep(10000);
Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
});
task.RunSynchronously();2、阻塞延續(xù)
在Thread中我們使用join來(lái)阻塞等待，在多個(gè)Thread時(shí)進(jìn)行控制就不太方便。Task中我們使用實(shí)例方法Wait阻塞單個(gè)任務(wù)或靜態(tài)方法WaitAll和WaitAny阻塞多個(gè)任務(wù)
var task = new Task(() =>
{
Thread.Sleep(5*1000);
Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
});
var task2 = new Task(() =>
{
Thread.Sleep(10 * 1000);
Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
});
task.Start();
task2.Start();
//task.Wait();//單任務(wù)等待
//Task.WaitAny(task, task2);//任何一個(gè)任務(wù)完成就繼續(xù)
Task.WaitAll(task, task2);//任務(wù)都完成才繼續(xù)如果不希望阻塞主線程，實(shí)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)任務(wù)或幾個(gè)任務(wù)完成后執(zhí)行別的任務(wù)，可以使用Task靜態(tài)方法WhenAll和WhenAny,他們將返回一個(gè)Task，但這個(gè)Task不允許你控制，將會(huì)在滿足WhenAll和WhenAny里任務(wù)完成時(shí)自動(dòng)完成，然后調(diào)用Task的ContinueWith方法，就可以在一個(gè)任務(wù)完成后緊跟開(kāi)始另一個(gè)任務(wù)
Task.WhenAll(task, task2).ContinueWith((t) =>
{
Console.WriteLine($"tid={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
});
Task.Factory工廠中也存在類似ContinueWhenAll和ContinueWhenAny3、任務(wù)層次結(jié)構(gòu)
不僅可以在一個(gè)任務(wù)結(jié)束后執(zhí)行另一個(gè)任務(wù)，也可以在一個(gè)任務(wù)內(nèi)啟動(dòng)一個(gè)任務(wù)，這就啟動(dòng)了一個(gè)父子層次結(jié)構(gòu)
var parentTask = new Task(()=>
{
Console.WriteLine($"parentId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
Thread.Sleep(5*1000);
var childTask = new Task(() =>
{
Thread.Sleep(10 * 1000);
Console.WriteLine($"childId={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}")
});
childTask.Start();
});
parentTask.Start();如果父任務(wù)在子任務(wù)之前結(jié)束，父任務(wù)的狀態(tài)為WaitingForChildrenToComplete，當(dāng)子任務(wù)也完成時(shí)，父任務(wù)的狀態(tài)就變?yōu)镽anToCompletion，當(dāng)然，在創(chuàng)建任務(wù)時(shí)指定TaskCreationOptions枚舉參數(shù)，可以控制任務(wù)的創(chuàng)建和執(zhí)行的可選行為
4、枚舉參數(shù)
簡(jiǎn)單介紹下創(chuàng)建任務(wù)中的TaskCreationOptions枚舉參數(shù)，創(chuàng)建任務(wù)時(shí)我們可以提供TaskCreationOptions枚舉參數(shù)，用于控制任務(wù)的創(chuàng)建和執(zhí)行的可選行為的標(biāo)志
AttachedToParent：指定將任務(wù)附加到任務(wù)層次結(jié)構(gòu)中的某個(gè)父級(jí)，意思就是建立父子關(guān)系，父任務(wù)必須等待子任務(wù)完成才可以繼續(xù)執(zhí)行。和WaitAll效果一樣。上面例子如果在創(chuàng)建子任務(wù)時(shí)指定TaskCreationOptions.AttachedToParent，那么父任務(wù)wait時(shí)也會(huì)等子任務(wù)的結(jié)束
DenyChildAttach：不讓子任務(wù)附加到父任務(wù)上
LongRunning：指定是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行任務(wù)，如果事先知道這個(gè)任務(wù)會(huì)耗時(shí)比較長(zhǎng)，建議設(shè)置此項(xiàng)。這樣，Task調(diào)度器會(huì)創(chuàng)建Thread線程，而不使用ThreadPool線程。因?yàn)槟汩L(zhǎng)時(shí)間占用ThreadPool線程不還，那它可能必要時(shí)會(huì)在線程池中開(kāi)啟新的線程，造成調(diào)度壓力
PreferFairness：盡可能公平的安排任務(wù)，這意味著較早安排的任務(wù)將更可能較早運(yùn)行，而較晚安排運(yùn)行的任務(wù)將更可能較晚運(yùn)行。實(shí)際通過(guò)把任務(wù)放到線程池的全局隊(duì)列中，讓工作線程去爭(zhēng)搶，默認(rèn)是在本地隊(duì)列中。
另一個(gè)枚舉參數(shù)是ContinueWith方法中的TaskContinuationOptions枚舉參數(shù)，它除了擁有幾個(gè)和上面同樣功能的枚舉值外，還擁有控制任務(wù)的取消延續(xù)等功能
LazyCancellation：在延續(xù)取消的情況下，防止延續(xù)的完成直到完成先前的任務(wù)。什么意思呢？
CancellationTokenSource source = new CancellationTokenSource();
source.Cancel();
var task1 = new Task(() =>
{
Console.WriteLine($"task1 id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
});
var task2 = task1.ContinueWith(t =>
{
Console.WriteLine($"task2 id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
},source.Token);
var task3 = task2.ContinueWith(t =>
{
Console.WriteLine($"task3 id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
});
task1.Start();上面例子我們企圖task1->task2->task3順序執(zhí)行，然后通過(guò)CancellationToken來(lái)取消task2的執(zhí)行。結(jié)果會(huì)是怎樣呢？結(jié)果task1和task3會(huì)并行執(zhí)行（task3也是會(huì)執(zhí)行的，而且是和task1并行，等于原來(lái)的一條鏈變成了兩條鏈），然后我們嘗試使用
LazyCancellation，
var task2 = task1.ContinueWith(t =>
{
Console.WriteLine($"task2 id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
},source.Token,TaskContinuationOptions.LazyCancellation,TaskScheduler.Current);這樣，將會(huì)在task1執(zhí)行完成后，task2才去判斷source.Token，為Cancel就不執(zhí)行，接下來(lái)執(zhí)行task3就保證了原來(lái)的順序
ExecuteSynchronously：指定應(yīng)同步執(zhí)行延續(xù)任務(wù)，比如上例中，在延續(xù)任務(wù)task2中指定此參數(shù)，則task2會(huì)使用執(zhí)行task1的線程來(lái)執(zhí)行，這樣防止線程切換，可以做些共有資源的訪問(wèn)。不指定的話就隨機(jī)，但也能也用到task1的線程
NotOnRanToCompletion：延續(xù)任務(wù)必須在前面任務(wù)非完成狀態(tài)下執(zhí)行
OnlyOnRanToCompletion：延續(xù)任務(wù)必須在前面任務(wù)完成狀態(tài)才能執(zhí)行
NotOnFaulted，OnlyOnCanceled，OnlyOnFaulted等等
5、任務(wù)取消
在上篇使用Thread時(shí)，我們使用一個(gè)變量isStop標(biāo)記是否取消任務(wù)，這種訪問(wèn)共享變量的方式難免會(huì)出問(wèn)題。task中提出CancellationTokenSource類專門處理任務(wù)取消，常見(jiàn)用法看下面代碼注釋
CancellationTokenSource source = new CancellationTokenSource();//構(gòu)造函數(shù)中也可指定延遲取消
//注冊(cè)一個(gè)取消時(shí)調(diào)用的委托
source.Token.Register(() =>
{
Console.WriteLine("當(dāng)前source已經(jīng)取消，可以在這里做一些其他事情（比如資源清理）...");
});
var task1 = new Task(() =>
{
while (!source.IsCancellationRequested)
{
Console.WriteLine($"task1 id={Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},datetime={DateTime.Now}");
}
},source.Token);
task1.Start();
//source.Cancel();//取消
source.CancelAfter(1000);//延時(shí)取消6、任務(wù)結(jié)果
讓子線程返回結(jié)果，可以將信息寫入到線程安全的共享變量中去，或則使用可以返回結(jié)果的任務(wù)。使用Task的泛型版本Task
var task = new Task(() => { return "hello ketty"; }); task.Start(); string result = task.Result;
7、異常
可以使用AggregateException來(lái)接受任務(wù)中的異常信息，這是一個(gè)聚合異常繼承自Exception，可以遍歷獲取包含的所有異常，以及進(jìn)行異常處理，決定是否繼續(xù)往上拋異常等
var task = Task.Factory.StartNew(() =>
{
var childTask1 = Task.Factory.StartNew(() =>
{
throw new Exception("childTask1異常...");
},TaskCreationOptions.AttachedToParent);
var childTask12= Task.Factory.StartNew(() =>
{
throw new Exception("childTask2異常...");
}, TaskCreationOptions.AttachedToParent);
});
try
{
try
{
task.Wait();
}
catch (AggregateException ex)
{
foreach (var item in ex.InnerExceptions)
{
Console.WriteLine($"message{item.InnerException.Message}");
}
ex.Handle(x =>
{
if (x.InnerException.Message == "childTask1異常...")
{
return true;//異常被處理，不繼續(xù)往上拋了
}
return false;
});
}
}
catch (Exception ex)
{
throw;
}二、并行Parallel
1、Parallel.For()、Parallel.ForEach()
在.NET4中，另一個(gè)新增的抽象的線程時(shí)Parallel類。這個(gè)類定義了并行的for和foreach的靜態(tài)方法。Parallel.For()和Parallel.ForEach()方法多次調(diào)用一個(gè)方法，而Parallel.Invoke()方法允許同時(shí)調(diào)用不同的方法。首先Parallel是會(huì)阻塞主線程的，它將讓主線程也參與到任務(wù)中
Parallel.For()類似于for允許語(yǔ)句，并行迭代同一個(gè)方法，迭代順序沒(méi)有保證的
ParallelLoopResult result = Parallel.For(0, 10, i =>
{
Console.WriteLine($"{i} task:{Task.CurrentId} thread:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
});
Console.WriteLine(result.IsCompleted);也可以提前中斷Parallel.For()方法。For()方法的一個(gè)重載版本接受Action
ParallelLoopResult result = Parallel.For(0, 10, new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism = 8 },(i,loop) =>
{
Console.WriteLine($"{i} task:{Task.CurrentId} thread:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
if (i > 5)
{
loop.Break();
}
});2、Parallel.For
For還有一個(gè)高級(jí)泛型版本，相當(dāng)于并行的聚合計(jì)算
