C#如何使用Task类解决线程的等待问题

当我们在C#中需要处理大量的计算任务时，使用多线程可以提高程序的执行效率。然而，多线程在处理任务时会出现线程等待的问题，这种问题会导致处理任务的效率变得很低，因此，我们一般使用Task类来解决线程等待问题。

Task类是C#中内置的处理多线程任务的类，它包含了很多方法和属性来帮助我们处理任务，其中最重要的是Wait和WaitAll方法。Wait方法会等待当前线程中的所有Task对象执行完成之后再继续执行，而WaitAll方法会等待当前线程中所有的Task对象都执行完成之后再继续执行。

下面是使用Task类来解决线程等待问题的攻略：

1. 创建任务

我们首先需要创建任务，可以使用Task类的几种构造函数来创建任务对象。例如：

// 创建一个简单任务
Task task1 = new Task(() => Console.WriteLine("Hello World!"));

// 创建一个有返回值的任务
Task<int> task2 = new Task<int>(() => 42);

1. 启动任务

我们启动任务有两种方式，一种是使用Start方法启动单个任务，另一种是使用Task.Run方法启动多个任务，例如：

// 启动单个任务
task1.Start();

// 启动多个任务
Task[] tasks = new Task[5];
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    tasks[i] = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task " + i));
}

1. 等待任务执行完成

我们可以使用Wait和WaitAll方法来等待任务执行完成。例如：

// 等待单个任务执行完成
task1.Wait();

// 等待多个任务执行完成
Task.WaitAll(tasks);

示例1：使用Task类来下载多个文件

using System;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string[] urls = { "https://www.example.com/file1.txt", "https://www.example.com/file2.txt", "https://www.example.com/file3.txt" };

        // 创建下载任务
        Task[] downloadTasks = new Task[urls.Length];
        for (int i = 0; i < urls.Length; i++)
        {
            downloadTasks[i] = Task.Run(() => DownloadFile(urls[i]));
        }

        // 等待所有下载任务完成
        Task.WaitAll(downloadTasks);

        Console.WriteLine("All files downloaded.");
        Console.ReadKey();
    }

    static void DownloadFile(string url)
    {
        string fileName = Path.GetFileName(url);
        using (WebClient client = new WebClient())
        {
            Console.WriteLine("Download started: " + url);
            client.DownloadFile(url, fileName);
            Console.WriteLine("Download completed: " + url);
        }
    }
}

以上代码可以同时下载多个文件，等待所有下载任务完成后，输出"All files downloaded."。

示例2：使用Task类来计算斐波那契数列

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Task<int> task = Task.Run(() => Fibonacci(40));

        Console.WriteLine("Calculating Fibonacci...");
        Console.WriteLine("Fibonacci result: " + task.Result);

        Console.ReadKey();
    }

    static int Fibonacci(int n)
    {
        if (n < 2)
        {
            return n;
        }
        else
        {
            return Fibonacci(n - 1) + Fibonacci(n - 2);
        }
    }
}

以上代码使用Task类来计算斐波那契数列，输出结果为"Fibonacci result: 102334155"。在Main方法中，我们启动一个Task，执行Fibonacci方法，并等待Task完成后输出结果。