C# Task类核心用法与异步管理详解

基础概念与创建方式

Task和ThreadPool的功能类似，都可以用来创建一些轻量级的并行任务。将任务放入线程池的传统写法是通过 QueueUserWorkItem：

ThreadPool.QueueUserWorkItem(A);

使用Task来实现相同功能的代码如下：

Task.Create(A);

这两段代码的使用方式和实现的功能十分相似，但相比于直接操作线程池，Task提供了更多便于使用的功能特性。

任务同步与等待

第1步：使用WaitAll同步多个任务

• 目的：在主线程中等待多个并行任务全部完成后再继续执行。
• 入口：Task.WaitAll(task1, task2, ...)
• 动作：调用静态方法传入多个Task实例。

如果需要用传统的线程池实现等待三个任务完成，需要手动管理ManualResetEvent等事件对象：

using (ManualResetEvent mre1 = new ManualResetEvent(false))
using (ManualResetEvent mre2 = new ManualResetEvent(false))
using (ManualResetEvent mre3 = new ManualResetEvent(false))
{
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate
    {
        A();
        mre1.Set();
    });
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate
    {
        B();
        mre2.Set();
    });
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate
    {
        C();
        mre3.Set();
    });
    WaitHandle.WaitAll(new WaitHandle[] { mre1, mre2, mre3 });
}

而使用Task类实现则简洁得多，可以直接分别等待或批量等待：

Task t1 = Task.Create(delegate { A(); });
Task t2 = Task.Create(delegate { B(); });
Task t3 = Task.Create(delegate { C(); });
t1.Wait();
t2.Wait();
t3.Wait();

或者更高效地利用批量等待：

Task t1 = Task.Create(delegate { A(); });
Task t2 = Task.Create(delegate { B(); });
Task t3 = Task.Create(delegate { C(); });
Task.WaitAll(t1, t2, t3);

第2步：配置TaskManager优化并发

• 目的：通过TaskManager和TaskManagerPolicy对任务的处理策略进行管理，例如限制最少的处理器个数、理想线程数及优先级。
• 入口：new TaskManager(policy)
• 重要参数：在创建Task时将自定义的manager传入构造函数。

以下示例演示了将处理线程数设置为1，强制串行执行两个耗时任务：

var manager = new TaskManager(new TaskManagerPolicy(1, 1, 1));
var t1 = Task.Create(x => Thread.Sleep(2000), manager);
var t2 = Task.Create(x => Thread.Sleep(2000), manager);

var start = DateTime.Now;
Task.WaitAll(t1, t2);
var end = DateTime.Now;

Console.WriteLine(end - start);

在此场景下，由于设定只有一个线程来处理，总耗时约为4秒；如果使用默认的Manager配置，这两个任务通常会并发执行，耗时约2秒即可。

取消与后续操作

• Task.Cancel：用于取消已创建的Task。如果该Task正在执行中，该函数并不会终止其执行，只是将IsCanceled属性设置为true。
• Task.CancelAndWait：除取消Task外，还会等待该Task执行完成后才返回。
• Task.ContinueWith：用于定义当前Task执行完毕后，紧接着要执行的后续操作。

异常处理与返回值

当Task在执行过程中发生异常时，该异常会在调用Wait或WaitAll时抛出。可以通过Task的Exception属性来捕获发生的异常：

var t1 = Task.Create(x => { throw new Exception("t1 error occurred"); });
var t2 = Task.Create(x => { throw new Exception("t2 error occurred"); });

try
{
    Task.WaitAll(t1, t2);
}
catch(Exception)
{
    Console.WriteLine(t1.Exception.InnerException.Message);
    Console.WriteLine(t2.Exception.InnerException.Message);
}

此外，Future类的功能和用法与Task非常相似，它可以被视为带有返回值的Task。示例如下：

var f1 = Future.Create(() => 3);
f1.Wait();
Console.WriteLine(f1.Value);

以上就是C# Task类详细用法的介绍，更多关于C#并行编程的资料请关注本站其它相关文章！