Task

 在我们了解Task之前，如果我们要使用多核的功能可能就会自己来开线程，然而这种线程模型在.net 4.0之后被一种称为基于“任务的编程模型”所冲击，因为task会比thread具有更小的性能开销，不过大家肯定会有疑惑，任务和线程到底有什么区别？

1：任务是架构在线程之上的，也就是说任务最终还是要抛给线程去执行。
2：任务跟线程不是一对一的关系，比如开10个任务并不是说会开10个线程，这一点任务有点类似线程池，但是任务相比线程池有很小的开销和精确的控制。

1.Task

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //第一种方式开启
            var task1 = new Task(() =>
            {
                Run1();
            });

            //第二种方式开启
            var task2 = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                Run2();
            });

            Console.WriteLine("调用start之前****************************
");

            //调用start之前的“任务状态”
            Console.WriteLine("task1的状态:{0}", task1.Status);
            Console.WriteLine("task2的状态:{0}", task2.Status);
            task1.Start();
            Console.WriteLine("
调用start之后****************************");

            //调用start之前的“任务状态”
            Console.WriteLine("
task1的状态:{0}", task1.Status);
            Console.WriteLine("task2的状态:{0}", task2.Status);

            //主线程等待任务执行完
            Task.WaitAll(task1, task2);
            Console.WriteLine("
任务执行完后的状态****************************");

            //调用start之前的“任务状态”
            Console.WriteLine("
task1的状态:{0}", task1.Status);
            Console.WriteLine("task2的状态:{0}", task2.Status);
            Console.Read();
        }

        static void Run1()
        {
            Thread.Sleep(1000);
            Console.WriteLine("
我是任务1");
        }

        static void Run2()
        {
            Thread.Sleep(2000);
            Console.WriteLine("我是任务2");
        }
    }

 

从图中可以看出两种task实例的简略生命周期。
Created：表示默认初始化任务，但是我们发现“工厂创建的”实例直接跳过。
WaitingToRun: 这种状态表示等待任务调度器分配线程给任务执行。
RanToCompletion：任务执行完毕。

2. 取消任务

我们知道task是并行计算的，比如说主线程在某个时刻由于某种原因要取消某个task的执行，我们能做到吗?
当然我们可以做到，在4.0中给我们提供一个“取消标记”叫做CancellationTokenSource.Token，在创建task的时候传入此参数，就可以将主线程和任务相
关联，然后在任务中设置“取消信号“叫做ThrowIfCancellationRequested来等待主线程使用Cancel来通知，一旦cancel被调用。
task将会抛出OperationCanceledException来中断此任务的执行，
最后将当前task的Status的IsCanceled属性设为true。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var cts = new CancellationTokenSource();
        var ct = cts.Token;

        Task task1 = new Task(() => { Run1(ct); }, ct);

        Task task2 = new Task(Run2);

        try
        {
            task1.Start();
            task2.Start();

            Thread.Sleep(1000);

            cts.Cancel();

            Task.WaitAll(task1, task2);
        }
        catch (AggregateException ex)
        {
            foreach (var e in ex.InnerExceptions)
            {
                Console.WriteLine("
hi,我是OperationCanceledException：{0}
", e.Message);
            }

            //task1是否取消
            Console.WriteLine("task1是不是被取消了？ {0}", task1.IsCanceled);
            Console.WriteLine("task2是不是被取消了？ {0}", task2.IsCanceled);
        }

        Console.Read();
    }

    static void Run1(CancellationToken ct)
    {
        ct.ThrowIfCancellationRequested();

        Console.WriteLine("我是任务1");

        Thread.Sleep(2000);

        ct.ThrowIfCancellationRequested();

        Console.WriteLine("我是任务1的第二部分信息");
    }

    static void Run2()
    {
        Console.WriteLine("我是任务2");
    }
}

从图中可以看出
①：Run1中的Console.WriteLine("我是任务1的第二部分信息"); 没有被执行。
②：Console.WriteLine("task1是不是被取消了？ {0}", task1.IsCanceled); 状态为True。
也就告诉我们Run1中途被主线程中断执行，我们coding的代码起到效果了。

3. 获取任务的返回值

我们以前写线程的时候注册的方法一般都是void类型，如果主线程要从工作线程中获取数据一般采用的手段是“委托+事件”的模式，然而
在Task中有两种方式可以解决。
<1> 现在我们的实例化是采用Task<TResult>的形式，其中TResult就是当前task执行后返回的结果，下面举得例子是t2任务获取t1的执行结果。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //执行task1
            var t1 = Task.Factory.StartNew<List<string>>(() => { return Run1(); });
            t1.Wait();
            var t2 = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                Console.WriteLine("t1集合中返回的个数：" + string.Join(",", t1.Result));
            });
            Console.WriteLine("主程序结束");
            Console.Read();
        }

        static List<string> Run1()
        {
            Thread.Sleep(1000);
            return new List<string> { "1", "4", "8" };
        }
    }

<2>采用ContinueWith方法，很有意思，现在我们将上面的方法改造一下。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //执行task1
            var t1 = Task.Factory.StartNew<List<string>>(() => { return Run1(); });
            t1.Wait();
            var t2 = t1.ContinueWith((i) =>
            {
                Console.WriteLine("t1集合中返回的个数：" + string.Join(",", i.Result));
            });

            Console.WriteLine("主程序结束");
            Console.Read();
        }

        static List<string> Run1()
        {
            Thread.Sleep(1000);
            return new List<string> { "1", "4", "8" };
        }
    }

4.ContinueWith结合WaitAll来玩一把

 当这两者结合起来，我们就可以玩一些复杂一点的东西，比如说现在有7个任务，其中t1需要串行，t2-t3可以并行，t4需要串行，t5-t6并行，t7串行。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ConcurrentStack<int> stack = new ConcurrentStack<int>();
            //t1先串行
            var t1 = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                stack.Push(1);
                stack.Push(2);
            });

            //t2,t3并行执行
            var t2 = t1.ContinueWith(t =>
            {
                int result;
                stack.TryPop(out result);
                Console.WriteLine("t2 out {0}",result);
            });

            //t2,t3并行执行
            var t3 = t1.ContinueWith(t =>
            {
                int result;
                stack.TryPop(out result);
                Console.WriteLine("t3 out {0}", result);
            });

            //等待t2和t3执行完
            Task.WaitAll(t2, t3);

            //t4串行执行
            var t4 = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                stack.Push(1);
                stack.Push(2);
            });

            //t5,t6并行执行
            var t5 = t4.ContinueWith(t =>
            {
                int result;
                stack.TryPop(out result);
                Console.WriteLine("t5 out {0}", result);
            });

            //t5,t6并行执行
            var t6 = t4.ContinueWith(t =>
            {
                int result;
                //只弹出，不移除
                stack.TryPeek(out result);
                Console.WriteLine("t6 out {0}", result);
            });

            //临界区：等待t5，t6执行完
            Task.WaitAll(t5, t6);

            //t7串行执行
            var t7 = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                Console.WriteLine("当前集合元素个数：" + stack.Count);
            });

            Console.Read();
        }
    }