一、Task 与 Thread 相比的优势
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更高的抽象层次:
- Task 代表一个异步操作,它是基于任务并行库(Task Parallel Library,TPL)构建的,提供了更高层次的抽象,让开发者无需直接处理底层的线程创建和管理。相比之下,Thread 是一个较低层次的构造,直接操作线程需要更多的代码和对线程状态的管理。
- 例如,使用 Task 可以轻松地表示一个异步的文件下载操作,而无需关心线程的具体创建和调度细节。
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更好的资源管理:
- Task 由任务调度器自动管理,可以根据系统资源和负载情况进行优化调度。而手动创建大量的 Thread 可能会导致资源过度消耗和性能问题,尤其是在创建大量线程时可能会耗尽系统资源。
- Task 可以自动复用线程,减少线程创建和销毁的开销,提高系统的资源利用率。
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易于组合和等待:
- Task 可以方便地进行组合和等待。可以使用
Task.WhenAll
和Task.WhenAny
等方法来等待多个任务完成,或者将多个任务组合成一个更复杂的任务。这使得异步编程更加灵活和易于管理。 - 例如,当需要同时下载多个文件并在所有文件下载完成后进行处理时,可以使用
Task.WhenAll
轻松实现。
- Task 可以方便地进行组合和等待。可以使用
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支持异步编程模式:
- Task 与 C# 的异步编程模式(async/await)紧密结合,使得异步编程更加简洁和易于理解。使用 async/await 可以像编写同步代码一样编写异步代码,提高代码的可读性和可维护性。
- 相比之下,使用 Thread 进行异步编程需要手动处理线程的同步和等待,代码更加复杂和难以维护。
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异常处理更方便:
- Task 提供了统一的方式来处理异步操作中的异常。当一个 Task 抛出异常时,可以在调用代码中使用
try/catch
块来捕获异常,而无需像处理 Thread 那样手动检查线程的异常状态。 - 例如,如果一个异步任务在执行过程中发生异常,可以在等待任务完成的代码中捕获并处理这个异常。
- Task 提供了统一的方式来处理异步操作中的异常。当一个 Task 抛出异常时,可以在调用代码中使用
二、Task 的常用 API
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Task.Run(Action action)
:- 用于在后台线程上执行一个指定的操作。它接受一个无参数无返回值的委托(Action)作为参数,并返回一个表示该操作的 Task 对象。
- 例如:
Task.Run(() => Console.WriteLine("Running in a background task."));
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Task.Factory.StartNew(Action action)
:- 与
Task.Run
类似,也用于在后台线程上启动一个新任务。它提供了更多的配置选项,可以指定任务的创建选项、调度器等。 - 例如:
Task.Factory.StartNew(() => Console.WriteLine("Started with more options."), TaskCreationOptions.LongRunning);
- 与
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Task.WhenAll(Task[] tasks)
:- 等待一组任务全部完成。它接受一个 Task 对象数组作为参数,并返回一个新的 Task 对象,当所有输入任务都完成时,这个新任务也完成。
- 例如:
var task1 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); return 1; });
var task2 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(2000); return 2; });
await Task.WhenAll(task1, task2);
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Task.WhenAny(Task[] tasks)
:- 等待一组任务中的任何一个完成。它接受一个 Task 对象数组作为参数,并返回一个新的 Task 对象,当任何一个输入任务完成时,这个新任务也完成,并返回完成的那个任务。
- 例如:
var task1 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); return 1; });
var task2 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(2000); return 2; });
var completedTask = await Task.WhenAny(task1, task2);
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Task.Wait()
:- 阻塞当前线程,直到任务完成。如果任务出现异常,会抛出
AggregateException
,其中包含任务中的所有异常。 - 例如:
var task = Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); throw new Exception("Task failed."); });
try { task.Wait(); } catch (AggregateException ex) { Console.WriteLine(ex.InnerException.Message); }
- 阻塞当前线程,直到任务完成。如果任务出现异常,会抛出
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Task.Result
:- 获取任务的结果。如果任务还未完成,调用此属性会阻塞当前线程,直到任务完成并返回结果。如果任务出现异常,会抛出包含异常信息的
AggregateException
。 - 例如:
var task = Task.Run(() => { return 42; });
int result = task.Result;
Console.WriteLine(result);
- 获取任务的结果。如果任务还未完成,调用此属性会阻塞当前线程,直到任务完成并返回结果。如果任务出现异常,会抛出包含异常信息的
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Task.Delay(int millisecondsDelay)
:- 创建一个异步任务,在指定的时间延迟后完成。这个方法通常用于模拟异步等待或实现定时操作。
- 例如:
await Task.Delay(2000);
Console.WriteLine("Delayed for 2 seconds.");