C#并行库Task类介绍

什么是Task类？

在C#并行编程中，Task类是一个重要的类，它代表一个异步操作，可以理解为对一个方法的异步调用，并且可以获取异步操作的状态和结果。

Task类的使用

创建Task对象

Task类有多种构造函数，最基本的构造函数如下所示：

Task task = new Task(Action action);

其中，action表示异步执行的方法。

例如，我们可以创建一个简单的任务，输出一个文字：

Task task = new Task(() => Console.WriteLine("Hello World"));

启动Task对象

Task类提供了三个方法，分别是Start、RunSynchronously和Wait，用于启动Task对象。其中，Start方法和RunSynchronously方法都是异步启动任务，不同之处在于Start方法会在后台线程中启动Task对象，而RunSynchronously方法会在当前线程启动Task对象。

例如，我们可以先创建一个Task对象，再通过Start方法启动它：

Task task = new Task(() => Console.WriteLine("Hello World"));
task.Start();

或者使用RunSynchronously方法启动它：

Task task = new Task(() => Console.WriteLine("Hello World"));
task.RunSynchronously();

获取Task对象的状态和结果

Task类提供了一些方法，用于获取Task对象的状态和结果，包括IsCompleted、IsCanceled、IsFaulted、Wait和Result等方法。

例如，我们可以先创建一个返回int类型的Task对象，再使用Wait方法等待其完成并获取其结果：

Task<int> task = new Task<int>(() =>
{
    Console.WriteLine("Task is running.");
    return 100;
});

task.Start();
task.Wait();

int result = task.Result;
Console.WriteLine("Task result is {0}", result);

Task的链式调用

Task类还支持链式调用，即在一个Task执行完成后接着启动另一个Task。例如：

Task<int> task1 = new Task<int>(() =>
{
    Console.WriteLine("Task 1 is running.");
    return 1;
});

Task<int> task2 = task1.ContinueWith(preTask =>
{
    int result = preTask.Result;
    Console.WriteLine("Task 2 is running, previous task result is {0}.", result);
    return result + 1;
});

task1.Start();
task2.Wait();

int finalResult = task2.Result;
Console.WriteLine("The final result is {0}", finalResult);

Task并行执行

Task并行执行是提高程序效率的一种方法。例如，我们可以通过Task类并行执行多个方法：

Task task1 = new Task(() =>
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        Console.WriteLine("Task 1 is running, i = {0}.", i);
        Thread.Sleep(500);
    }
});

Task task2 = new Task(() =>
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        Console.WriteLine("Task 2 is running, i = {0}.", i);
        Thread.Sleep(500);
    }
});

Task task3 = new Task(() =>
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        Console.WriteLine("Task 3 is running, i = {0}.", i);
        Thread.Sleep(500);
    }
});

task1.Start();
task2.Start();
task3.Start();

Task.WaitAll(task1, task2, task3);

小结

Task类是C#并行编程中的重要类，它代表着一个异步操作，可以通过Start方法启动，通过Wait方法等待其完成并获取结果。Task类还支持链式调用和并行执行。在实际开发中，灵活运用Task类可以提高程序效率。

示例一

下面是一个使用Task类执行并发操作的示例，我们从一个数组中查找最大值和最小值：

int[] array = new int[] {1, 5, 3, 7, 2, 6, 4, 9, 8};

Task<int> findMaxTask = new Task<int>(() =>
{
    Console.WriteLine("Finding max value ...");
    return array.Max();
});

Task<int> findMinTask = new Task<int>(() =>
{
    Console.WriteLine("Finding min value ...");
    return array.Min();
});

findMaxTask.Start();
findMinTask.Start();

Task.WaitAll(findMaxTask, findMinTask);

int maxValue = findMaxTask.Result;
int minValue = findMinTask.Result;

Console.WriteLine("Max value is {0}, min value is {1}.", maxValue, minValue);

运行以上代码，输出如下：

Finding min value ...
Finding max value ...
Max value is 9, min value is 1.

示例二

下面是一个使用Task类模拟多个用户并发请求的示例，我们通过一个Task数组模拟3个用户同时向服务器请求数据。每个线程请求返回后，会输出请求结果和线程的ID。

Task[] tasks = new Task[3];
for (int i = 0; i < tasks.Length; i++)
{
    int id = i;
    tasks[i] = new Task(() =>
    {
        Console.WriteLine("Thread {0} is requesting data...", id);
        Thread.Sleep(1000);
        Console.WriteLine("Thread {0} request data completes, data is {1}.", id, Guid.NewGuid().ToString("N"));
    });
}

foreach (Task task in tasks)
{
    task.Start();
}

Task.WaitAll(tasks);

运行以上代码，输出如下：

Thread 0 is requesting data...
Thread 1 is requesting data...
Thread 2 is requesting data...
Thread 2 request data completes, data is e9730f87e6d84d4c96fe6c4b93f74369.
Thread 0 request data completes, data is 5fa1f1e7c7b44ad89d4c45a91fc5eb30.
Thread 1 request data completes, data is 8201f86a726643f6a4b1e5eddbd88bdc.

以上就是关于C#并行库Task类的详细介绍及示例。