Task

线程的问题：线程(Thread)是用来创建并发的一种低级别工具，尤其在于以下方面有一些限制：

• 虽然开始线程的时候可以方便地传入数据，但是当Join（等待）的时候，很难从线程获得返回值。
  • 可能需要设置一些共享字段
  • 如果抛出异常，捕获和传播该异常都很麻烦
• 无法告诉线程在结束时开始做另外的工作，必须进行Join操作，在进程中阻塞当前的进程，等待线程结束。
• 对手动同步的更大依赖以及随之而来的问题 Task类可以很好地解决上述问题。Task是一个相对高级的抽象，它代表了一个并发操作(concurrent)，该操作可能由Thread支持，或不由Thread支持。并且，Task是可组合的。
• Tasks可以使用线程池来减少启动延迟
• 使用TaskCompletionSource，Tasks可以利用回调的方式在等待I/O绑定操作是完全避免线程。

开始一个Task

开始一个Task最简单的方法就是使用Task.Run这个静态方法。(.NET4.5开始，.NET4.0的时候是Task.Factory.StartNew这个静态方法) 使用方法：传入一个Action委托即可。

Task默认使用线程池，也就是后台线程。当主线程结束时，创建的所有任务都会结束。

1static void Main(string[] args)
2{
3    Task.Run(() => Console.WriteLine("Foo"));
4    Console.ReadLine(); // 可以达到阻塞线程的效果。
5    // 如果程序运行完了，由于Task是后台线程，Task也会被关闭。
6}

Task.Run返回一个Task对象，可以使用它来监视其过程。Task.Run之后没有调用Start，因为该方法创建的是“热”任务(hot task)；可以通过Task的构造函数创建“冷”任务(cold task)，但很少这样做。

Wait

调用Task的Wait方法会进行阻塞直到操作完成（相当于调用Thread上的Join方法）

 1static void Main(string[] args)
 2{
 3    Task task = Task.Run(() =>
 4    {
 5        Thread.Sleep(3000);
 6        Console.WriteLine("Foo");
 7    }); //创建一个“热任务”
 8
 9    Console.WriteLine(task.IsCompleted); //False
10
11    task.Wait(); //阻塞至task完成操作
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13    Console.WriteLine(task.IsCompleted); //True
14
15    // False
16    // Foo
17    // True
18}

Wait也可以指定一个超时时间和取消令牌来提前结束等待。

长时间运行的任务

• 默认情况下，CLR在线程池中运行Task，这非常适合短时间运行的Compute-Bound类工作
• 针对长时间运行的任务或者阻塞操作（例如前面的例子），可以不采用线程池
• 如果同时运行多个long-running tasks（尤其是其中有处于阻塞态的），那么性能将会受很大影响，这时有比TaskCreationOptions.LongRunning更好的办法：
  • 如果任务是IO-Bound，TaskCompletionSource和异步函数可以让你用回调代替线程实现并发。
  • 如果任务是Compute-Bound，生产者/消费者队列允许你对任务的并发性进行限流，避免把其它线程和进程饿死。（并行编程）

Task的返回值

Task有一个泛型子类叫做Task<TResult>，他允许发出一个返回值。

使用Func<TResult>委托或兼容的Lambda表达式来调用Task.Run就可以得到Task<TResult>，随后可以通过Result属性来获得返回的结果。

如果这个task还没有完成操作，访问Result属性会阻塞该线程直到该task完成操作。

 1static void Main(string[] args)
 2{
 3    Task<int> task = Task.Run(() =>
 4    {
 5        Console.WriteLIne("Foo");
 6        return 3;
 7    }); //Lambda表达式与Func<TResult>兼容
 8
 9    int result = task.Result; //如果task没完成，会阻塞当前进程，直到返回结果
10    Console.WriteLine(result); //3
11}

Task<TResult>可以看作是一种所谓得“许诺”，在它里面包裹着一个Result，在稍后的时候就会变得可用。

Task的异常

不同于Thread，Task可以很方便地传播异常。如果task里面抛出了ige未处理的异常（故障），那么异常就会重新抛出给：

• 调用了wait()的地方、
• 访问了Task<TResult>的Result属性的地方

无需重新抛出异常，通过Task的IsFaulted和IsCancelled属性也可以检测出Task是否发生了故障：

• 如果两个属性都返回false，那么没有错误发生。
• 如果IsCanceled位true，那就说明一个OperationCanceledException为该Task抛出了异常
• 如果IsFaulted为true，那就说明另一个类型的异常被抛出，而Exception属性也将指明错误

“自治”的Task

“自治”的Task制“设置完就不管了”的Task。指不通过调用Wait()方法、Result属性或continuation进行会合的任务。

针对自治的Task，需要像Thread一样，显式地处理异常，避免发生“悄无声息”的故障。 自治Task上未处理的异常称为未观察到的异常。

未观察到的异常

可以通过全局的TaskScheduler.UnobservedTaskException来订阅未观察到的异常。

使用超时进行等待的Task，如果在超时后发生故障，那么它将会产生一个“未观察到的异常”

在Task发生故障后，如果访问Task的Exception属性，那么该异常就被认为是“已观察到的异常”

Continuation

当Task结束的时候，继续做其它事情。Continuation通常是通过回调的方式实现的，当操作一结束，就开始执行。

在Task上调用GetAwaiter会返回一个awaiter对象。它的OnCompleted方法会告诉task：“当你结束/发生故障时要执行委托”

可以将Continuation附加到已经结束的task上面，此时Continuation将会被安排立即执行。

Awaiter

awaiter是可以暴露下列两个方法和一个属性的对象：

• OnCompleted
• GetResult
• IsCompleted（bool属性） 其中，OnCompleted是INotifyCompletion的一部分

如果发生故障，调用awaiter.GetResult()的时候，异常会重新抛出。 无需调用GetResult，task的Result属性也可以直接访问。

非泛型Task

非泛型的task，GetResult()方法有一个void返回值，只用来重新抛出异常。

未完…

async 标志着这些代码是异步的，编译器必须重新排列它。

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