异步和多线程,委托异步调用,Thread,ThreadPool,Task,Parallel,CancellationTokenSource

1 进程-线程-多线程,同步和异步
2 异步使用和回调
3 异步参数
4 异步等待
5 异步返回值

5 多线程的特点:不卡主线程、速度快、无序性
7 thread:线程等待,回调,前台线程/后台线程,
8 threadpool:线程池使用,设置线程池,ManualResetEvent
9 Task初步接触

10 task:waitall waitany continueWhenAny continueWhenAll 

11并行运算Parallel

12 异常处理、线程取消、多线程的临时变量和lock
13 Await/Async

                                                             Anker_张(博客园)http://www.cnblogs.com/AnkerZhang/ 

//简单同步委托、方法调用 val是返回值
Func<int, string> func1 = i =>
{
string result = i + "变返回值";
return result;
};
string val= func1.Invoke();
//委托、方法异步调用
func1.BeginInvoke(, null, null);//开启新的进程去执行方法 IAsyncResult asyncResult = null;//表示异步操作的状态。
AsyncCallback callback = t => //回调函数方法处理
{
Console.WriteLine(t.Equals(asyncResult));//运行起来是true
Console.WriteLine(t.AsyncState);//t.AsyncState回调函数所需要传的参数
Console.WriteLine("这里是回调函数 {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);//表示线程ID
};
asyncResult = func1.BeginInvoke(, callback, "我是回调函数参数");//参数1:委托所需int参数,2:穿入回调函数,3:回调函数参数,返回值是回调函数
bool b = asyncResult.IsCompleted;//指示异步操作是否已完成。 返回结果: 如果操作完成则为 true,否则为 false。
asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne();//一直等待
asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(-);//一直等待
asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne();//等待1000毫秒,超时就不等待了
func1.EndInvoke(asyncResult);//会一直等待回调函数执行完成

委托的异步调用
 异步多线程的三大特点:
1 同步方法卡界面,原因是主线程被占用;异步方法不卡界面,原因是计算交给了别的线程,主线程空闲
2 同步方法慢,原因是只有一个线程计算;异步方法快,原因是多个线程同时计算,但是更消耗资源,不宜太多
3 异步多线程是无序的,启动顺序不确定、执行时间不确定、结束时间不确定

     /// <summary>
/// 执行动作:耗时而已
/// </summary>
private static void TestThread(string threadName)
{
Console.WriteLine("TestThread Start Name={2}当前线程的id:{0},当前时间为{1},", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff"), threadName);
long sum = ;
for (int i = ; i < ; i++)
{
sum += i;
}
Console.WriteLine("TestThread End Name={2}当前线程的id:{0},当前时间为{1},计算结果{3}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff"), threadName, sum);
}
//多线程
Stopwatch watch = new Stopwatch();//用于计时器
watch.Start();//开始计时
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("***********************btnThread_Click Start 主线程id {0}**********************************", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
List<Thread> threadList = new List<Thread>();
for (int i = ; i < ; i++)
{
string name = string.Format("btnThread_Click_{0}", i);
ThreadStart method = () => TestThread(name);
Thread thread = new Thread(method);//1 默认前台线程:程序退出后,计算任务会继续
thread.IsBackground = true;//2 后台线程:程序退出,计算立即结束
thread.Start();//启动线程
threadList.Add(thread);//添加在集合
} foreach (Thread thread in threadList)
{
thread.Join();///等待每个线程执行完毕
}
watch.Stop();//结束计算时间
Console.WriteLine("**********************btnThread_Click End 主线程id {0} {1}************************************", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, watch.ElapsedMilliseconds);
Console.WriteLine();

线程池(ThreadPool)

可设置线程池线程数量,把线程留在程序中

每次可循环使用,不用再去和操作系统申请线程

//线程池
ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false);
for (int i = ; i < ; i++)
{
string name = string.Format("ThreadPool{0}", i);
WaitCallback method = t => {
Console.WriteLine("我是异步调用方法参数:{0}", t.ToString());
mre.Set(); //打开 mre.Reset();//关闭
};
ThreadPool.QueueUserWorkItem(method, name);
}
Console.WriteLine("我们来干点别的。。。。");
Console.WriteLine("我们来干点别的。。。。");
Console.WriteLine("我们来干点别的。。。。");
Console.WriteLine("我们来干点别的。。。。");
mre.WaitOne();//判断线程是否全部执行完成
ThreadPool.SetMaxThreads(, );//设置最大线程池数量和IO线程池运行数量
ThreadPool.SetMinThreads(, );
int workerThreads;
int ioThreads;
ThreadPool.GetMaxThreads(out workerThreads, out ioThreads);//获取当前线程状况

Task

CRL4.0

引用 Task是基于线程池开发,效率提升

//Task CRL4.0引用 Task是基于线程池开发,效率提升
{
TaskFactory taskFactory = new TaskFactory();//创建Task工厂
for (int i = ; i < ; i++)
{
string name = string.Format("Async_{0}", i);
Action act = () => TestThread(name);//这个方法执行动作:耗时而已
Task task = taskFactory.StartNew(act);//这里也可以 Task task =new Task(act);
task.Start();//启动Task
}
}
//Task一下方法比较效率高推荐使用
{
TaskFactory taskFactory = new TaskFactory();//创建Task工厂
List<Task> taskList = new List<Task>();//创建Task集合
Action<object> act = o => Console.WriteLine(o.ToString());
Task task = taskFactory.StartNew(act, "参数1");//创建一个新的委托Task方法
taskList.Add(task);
taskList.Add( taskFactory.StartNew(s => Console.WriteLine(s.ToString()), "参数2"));
Task any = taskFactory.ContinueWhenAny(taskList.ToArray(), t =>//taskList中任意任务线程执行完毕,就执行该方法(异步执行)
{
//t.AsyncState
Console.WriteLine("这里是ContinueWhenAny {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);//打印线程ID
});
Task all = taskFactory.ContinueWhenAll(taskList.ToArray(), tList =>//taskList中全部任务线程执行完毕,就执行该方法(异步执行)
{
Console.WriteLine("这里是ContinueWhenAll {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
});
Task.WaitAny(taskList.ToArray());//执行的线程等待某一个task的完成
Task.WaitAll(taskList.ToArray());//执行的线程等待全部的task的完成
}

Parallel 并行计算
Parallel是基于Task开发,并行计算与Task.WaitAll执行等待结果不同的是:Task.WaitAll在执行时主线程在锁死等在子线程执行完成
Parallel是主线程也同样随机分配一个子线程去执行任务,Parallel比Task少开启一个线程

//Parallel 并行计算
Parallel.Invoke(() => TestThread("btnParallel_Click_0")//这个方法执行动作:耗时而已
, () => TestThread("btnParallel_Click_1")//这个方法执行动作:耗时而已
, () => TestThread("btnParallel_Click_2")//这个方法执行动作:耗时而已
, () => TestThread("btnParallel_Click_3")//这个方法执行动作:耗时而已
, () => TestThread("btnParallel_Click_4"));//这个方法执行动作:耗时而已
//等于使用4个task,然后主线程同步invoke一个委托 然后主线程waitall
Parallel.For(, , t =>
{
string name = string.Format("For btnParallel_Click_{0}", t);
TestThread(name);//这个方法执行动作:耗时而已
});
ParallelOptions parallelOptions = new ParallelOptions()
{
MaxDegreeOfParallelism = //实例所允许的最大并行度。
};
Parallel.For(, , parallelOptions, (t, state) =>
{
string name = string.Format("btnParallel_Click_{0}", t);
TestThread(name);
state.Break();//退出单次循环
state.Stop();//退出全部的循环
return;
});

异常处理、线程取消、多线程的临时变量和线程安全lock

//异常处理、线程取消、多线程的临时变量和线程安全lock
          CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();//线程取消专用实例
TaskFactory taskFactory = new TaskFactory();
List<Task> taskList = new List<Task>();
for (int i = ; i < ; i++)
{
Action<object> act = t =>
{
try
{
if (t.ToString().Equals(""))//模拟当i=10抛异常
{
throw new Exception(string.Format("{0} 执行失败", t));
}
if (!cts.IsCancellationRequested)//是否被取消
{
Console.WriteLine("{0} 执行成功", t);
}
else
{
Console.WriteLine("{0} 被取消", t);
}
}
catch (Exception ex)
{
cts.Cancel();// 传达取消请求。
Console.WriteLine("子线程异常 {0}", ex.Message);
} };
taskFactory.StartNew(act, i);
Task task = taskFactory.StartNew(act, i, cts.Token);//加上 cts.Token 如果被取消集合里面剩余的线程就不会启动了
taskList.Add(task);
} Task.WaitAll(taskList.ToArray());
///多线程的临时变量和线程安全lock
///每次实例新对象防止变量访问冲突
///如果同时访问同一变量加上Lock
///private static object obj = new object();
///lock (obj)
///{
/// 锁住啦
///}
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