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多线程之任务: Task 基础 多任务并行执行 并行运算(Parallel)

时间:2020-02-01 16:45:03

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多线程之任务: Task 基础  多任务并行执行  并行运算(Parallel)

Task - 基于线程池的任务(在 System.Threading.Tasks 命名空间下)

多 Task 的并行执行Parallel - 并行计算(在 System.Threading.Tasks 命名空间下)

示例

1、演示 Task(基于线程池的任务)的基本应用

Thread/Tasks/TaskDemo.xaml

<Pagex:Class="XamlDemo.Thread.Tasks.TaskDemo"xmlns="/winfx//xaml/presentation"xmlns:x="/winfx//xaml"xmlns:local="using:XamlDemo.Thread.Tasks"xmlns:d="/expression/blend/"xmlns:mc="/markup-compatibility/"mc:Ignorable="d"><Grid Background="Transparent"><StackPanel Margin="120 0 0 0"><TextBlock Name="lblMsg" FontSize="14.667" /><Button Name="btnCreateTask" Content="执行一个没有返回值的任务" Click="btnCreateTask_Click_1" Margin="0 10 0 0" /><Button Name="btnCancelTask" Content="取消“执行一个没有返回值的任务”" Click="btnCancelTask_Click_1" Margin="0 10 0 0" /><Button Name="btnCreateTaskWithReturn" Content="执行一个带返回值的任务" Click="btnCreateTaskWithReturn_Click_1" Margin="0 30 0 0" /><Button Name="btnCancelTaskWithReturn" Content="取消“执行一个带返回值的任务”" Click="btnCancelTaskWithReturn_Click_1" Margin="0 10 0 0" /></StackPanel></Grid></Page>

Thread/Tasks/TaskDemo.xaml.cs

/** Task - 基于线程池的任务(在 System.Threading.Tasks 命名空间下)*/using System;using Windows.UI.Xaml;using Windows.UI.Xaml.Controls;using System.Threading.Tasks;using System.Threading;using Windows.UI.Core;namespace XamlDemo.Thread.Tasks{public sealed partial class TaskDemo : Page{/** CancellationTokenSource - 用于取消 CancellationToken *Token - 一个 CancellationToken 类型的对象,用于关联 Task*IsCancellationRequested - 是否收到了取消操作的请求*Cancel() - 发出取消操作的请求** CancellationToken - 用于关联 Task,以便取消 Task*IsCancellationRequested - 是否收到了取消操作的请求*WaitHandle - 信号,可以通过 WaitHandle.WaitOne() 在当前线程等待*ThrowIfCancellationRequested() - 如果收到了取消操作的请求,则抛出一个 OperationCanceledException 异常*/private CancellationTokenSource _cts;public TaskDemo(){this.InitializeComponent();}private void btnCreateTask_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e){_cts = new CancellationTokenSource();// 实例化一个 Task,可随时通过 task.Status 获取任务状态Task task = new Task((ctx) => // 任务所调用的方法,没有返回值{// 在当前线程上阻塞 3000 毫秒(当收到取消请求时会发出信号,停止阻塞)_cts.Token.WaitHandle.WaitOne(3000);// 收到取消操作的请求后抛出一个 OperationCanceledException 异常,其会导致 task.IsCanceled 的值变为 true// 此处的代码等同于 _cts.Token.ThrowIfCancellationRequested();if (_cts.IsCancellationRequested)throw new OperationCanceledException(_cts.Token);},null, // 上下文对象,task.AsyncState 可获取到此对象,上面的 ctx 也可获取到此对象_cts.Token // 关联的 CancellationToken 对象,用于取消操作);// 开始执行任务task.Start();// task.Wait(); 在当前线程上等待任务执行完lblMsg.Text = "执行了一个没有返回值的任务,3 秒后执行完毕";// 任务执行完毕后的处理(注:ContinueWith 方法支持任意次回调,即可以写多个 task.ContinueWith() 都会被回调)task.ContinueWith((ctx) => // 任务执行完毕后所调用的方法{if (ctx.IsCanceled) // 任务被取消{var ignored = Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.High,() =>{lblMsg.Text += Environment.NewLine;lblMsg.Text += "取消了“执行一个没有返回值的任务”";});}if (ctx.IsFaulted) // 任务发生了一个未处理异常{var ignored = Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.High,() =>{lblMsg.Text += Environment.NewLine;lblMsg.Text += "“执行一个没有返回值的任务”发生了一个未处理异常";});}if (ctx.IsCompleted) // 任务已完成(任务成功地执行完毕或被取消或发生了未处理异常都会 ctx.IsCompleted == true){var ignored = Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.High,() =>{lblMsg.Text += Environment.NewLine;lblMsg.Text += "“执行一个没有返回值的任务”执行完成,taskId: " + ctx.Id.ToString();});}});}private void btnCancelTask_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e){// 发出取消操作的请求_cts.Cancel();// _cts.CancelAfter(1000); // 1000 毫秒后发出取消操作的请求}private void btnCreateTaskWithReturn_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e){_cts = new CancellationTokenSource();Func<object, string> handler = delegate(object state) // state 是传递过来的上下文对象{// 在当前线程上阻塞 3000 毫秒(当收到取消请求时会发出信号,停止阻塞)_cts.Token.WaitHandle.WaitOne(3000);// 收到取消操作的请求后抛出一个 OperationCanceledException 异常,其会导致 task.IsCanceled 的值变为 true// 此处的代码等同于 _cts.Token.ThrowIfCancellationRequested();if (_cts.IsCancellationRequested)throw new OperationCanceledException(_cts.Token);return "我是“执行一个带返回值的任务”的返回值";};// Task.Factory.StartNew() - 创建任务并马上执行,可随时通过 task.Status 获取任务状态// Task.Run() 同样是创建任务并马上执行Task<string> task = Task.Factory.StartNew<string>(handler, // 任务所调用的方法,带返回值null, // 上下文对象,task.AsyncState 可获取到此对象_cts.Token // 关联的 CancellationToken 对象,用于取消操作);lblMsg.Text = "执行了一个带返回值的任务,3 秒后执行完毕";// 任务执行完毕后的处理(注:ContinueWith 方法支持任意次回调,即可以写多个 task.ContinueWith() 都会被回调)task.ContinueWith((ctx) =>{if (ctx.IsCanceled) // 任务被取消{var ignored = Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.High,() =>{lblMsg.Text += Environment.NewLine;lblMsg.Text += "取消了“执行一个带返回值的任务”";});}if (ctx.IsFaulted) // 任务发生了一个未处理异常{var ignored = Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.High,() =>{lblMsg.Text += Environment.NewLine;lblMsg.Text += "“执行一个带返回值的任务”发生了一个未处理异常";});}if (ctx.IsCompleted) // 任务已完成(任务成功地执行完毕或被取消或发生了未处理异常都会 ctx.IsCompleted == true){var ignored = Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.High,() =>{lblMsg.Text += Environment.NewLine;lblMsg.Text += "“执行一个带返回值的任务”执行完成,taskId: " + ctx.Id.ToString();});// 当任务成功地执行完毕时,输出任务的返回值if (!ctx.IsCanceled && !ctx.IsFaulted){ignored = Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.High,() =>{lblMsg.Text += Environment.NewLine;// 任务的返回值lblMsg.Text += ctx.Result;});}}});}private void btnCancelTaskWithReturn_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e){// 发出取消操作的请求_cts.Cancel();// _cts.CancelAfter(1000); // 1000 毫秒后发出取消操作的请求}}}

2、演示多 Task 的并行执行

Thread/Tasks/MultiTask.xaml

<Pagex:Class="XamlDemo.Thread.Tasks.MultiTask"xmlns="/winfx//xaml/presentation"xmlns:x="/winfx//xaml"xmlns:local="using:XamlDemo.Thread.Tasks"xmlns:d="/expression/blend/"xmlns:mc="/markup-compatibility/"mc:Ignorable="d"><Grid Background="Transparent"><StackPanel Margin="120 0 0 0"><TextBlock Name="lblMsg" FontSize="14.667" /><Button Name="btnCreateMultiTask" Content="任务并行执行" Click="btnCreateMultiTask_Click_1" Margin="0 10 0 0" /></StackPanel></Grid></Page>

Thread/Tasks/MultiTask.xaml.cs

/** 演示多 Task 的并行执行* * 注:* 本例中同时创建了三个任务 task1, task2, task3,但是由于 Task 是基于线程池的,所以三个任务的启动时间是不一样的,启动顺序是不一定的* 启动顺序可能是 task1->task2->task3,也可能是 task3->task2->task1,也可能是 task2->task3->task1,等等等等都有可能,是不一定的*/using System;using System.Threading.Tasks;using Windows.UI.Xaml;using Windows.UI.Xaml.Controls;namespace XamlDemo.Thread.Tasks{public sealed partial class MultiTask : Page{private static int _count = 0;public MultiTask(){this.InitializeComponent();}private void btnCreateMultiTask_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e){// 创建并执行任务1Task task1 = Task.Run(() =>{new System.Threading.ManualResetEvent(false).WaitOne(3000);System.Threading.Interlocked.Increment(ref _count);});// 创建并执行任务2Task task2 = Task.Run(() =>{new System.Threading.ManualResetEvent(false).WaitOne(3000);System.Threading.Interlocked.Increment(ref _count);});// 创建并执行任务3Task task3 = Task.Run(() =>{new System.Threading.ManualResetEvent(false).WaitOne(3000);System.Threading.Interlocked.Increment(ref _count);});// 将所有任务合成一个 Task 对象,不会阻塞 UI 线程,通过 task.ContinueWith() 获取结果Task task = Task.WhenAll(task1, task2, task3);// Task.WaitAll(task1, task2, task3); 等待所有任务完成,会阻塞 UI 线程DateTime dt = DateTime.Now;// task 执行完毕后的处理,即所有任务执行完毕后的处理task.ContinueWith((ctx) =>{var ignored = Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.High,() =>{lblMsg.Text = "count: " + _count.ToString() + ", 执行时间: " + (DateTime.Now - dt).TotalSeconds.ToString() + "秒";});});}}}

3、演示Parallel(并行计算)的基本应用

Thread/Tasks/ParallelDemo.xaml

<Pagex:Class="XamlDemo.Thread.Tasks.ParallelDemo"xmlns="/winfx//xaml/presentation"xmlns:x="/winfx//xaml"xmlns:local="using:XamlDemo.Thread.Tasks"xmlns:d="/expression/blend/"xmlns:mc="/markup-compatibility/"mc:Ignorable="d"><Grid Background="Transparent"><StackPanel Margin="120 0 0 0"><TextBlock Name="lblMsg1" FontSize="14.667" /><TextBlock Name="lblMsg2" FontSize="14.667" /><Button Name="btnCreateParallel" Content="执行一个并行运算(Parallel)" Click="btnCreateParallel_Click_1" Margin="0 10 0 0" /><Button Name="btnCancelParallel" Content="取消" Click="btnCancelParallel_Click_1" Margin="0 10 0 0" /></StackPanel></Grid></Page>

Thread/Tasks/ParallelDemo.xaml.cs

/** Parallel - 并行计算(在 System.Threading.Tasks 命名空间下)* * Parallel.For() - for 循环的并行运算 * Parallel.ForEach() - foreach 循环的并行运算 * Parallel.Invoke() - 并行调用多个 Action* PLINQ - LINQ to Object 的并行运算* * * 本例通过 Parallel.Invoke() 来演示并行运算* 其它并行运算的说明参见:/webabcd/archive//06/03/1750449.html*/using System.Threading;using System.Threading.Tasks;using Windows.UI.Xaml;using Windows.UI.Xaml.Controls;namespace XamlDemo.Thread.Tasks{public sealed partial class ParallelDemo : Page{private CancellationTokenSource _cts;public ParallelDemo(){this.InitializeComponent();}private void btnCreateParallel_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e){if (_cts != null)_cts.Cancel();_cts = new CancellationTokenSource();// Parallel 的相关配置ParallelOptions parallelOptions = new ParallelOptions() {CancellationToken = _cts.Token, // Parallel 关联的 CancellationToken 对象,用于取消操作MaxDegreeOfParallelism = 10 // Parallel 的最大并行数};// 并行执行多个 Action(不支持 Func)Parallel.Invoke(parallelOptions,() =>Task1(parallelOptions.CancellationToken),() =>Task2(parallelOptions.CancellationToken));}// Action 1private void Task1(CancellationToken token){Task task = Task.Factory.StartNew(() =>{int count = 0;// 未被取消则一直运行while (!token.IsCancellationRequested){count++;var ignored = Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.High,() =>{lblMsg1.Text = "count1: " + count.ToString();});token.WaitHandle.WaitOne(100);}},token);}// Action 2private void Task2(CancellationToken token){Task task = Task.Factory.StartNew(() =>{int count = 0;// 未被取消则一直运行while (!token.IsCancellationRequested){count++;var ignored = Dispatcher.RunAsync(Windows.UI.Core.CoreDispatcherPriority.High,() =>{lblMsg2.Text = "count2: " + count.ToString();});token.WaitHandle.WaitOne(100);}},token);}// 取消并行运算private void btnCancelParallel_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e){if (_cts != null)_cts.Cancel();}}}

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