C# Task
最后修改于 2023 年 7 月 5 日
在本文中，我们将展示如何在 C# 中使用 Task 进行并发操作。
并发编程用于两种任务：I/O 密集型任务和 CPU 密集型任务。从网络请求数据、访问数据库或读取和写入是 IO 密集型任务。CPU 密集型任务是计算量大的任务，例如数学计算或图形处理。
异步操作适用于 I/O 密集型任务。并行操作适用于 CPU 密集型任务。与其他语言不同，Task 可用于异步和并行操作。
Task 表示一个并发操作。
Task Task<TResult>
Task 表示一个并发操作，而 Task<TResult> 表示一个可以返回值的并发操作。
Task.Run 方法用于并发地（理想情况下是并行地）运行 CPU 密集型代码。它将指定的工作排队以在 ThreadPool 上运行，并返回该工作的 Task 或 Task<TResult> 句柄。
.NET 包含许多方法，例如 StreamReader.ReadLineAsync 或 HttpClient.GetAsync，它们异步执行 I/O 密集型代码。它们与 async/await 关键字一起使用。
Task.Run 而不是使用 new Task(); task.Start()。C# Task.Run
Task.Run 方法将任务放在不同的线程上。它适用于 CPU 密集型任务。
Console.WriteLine($"Main thread {getThreadId()} begin");
Task.Run(() =>
{
Console.WriteLine($"Thread {getThreadId()} begin");
Thread.Sleep(3000);
Console.WriteLine($"Thread {getThreadId()} end");
});
Console.WriteLine($"Main thread {getThreadId()} end");
Console.ReadLine();
int getThreadId()
{
return Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
}
主线程在生成的任务完成之前完成。为了看到任务完成，我们使用 Console.ReadLine 等待用户输入。
$ dotnet run Main thread 1 begin Main thread 1 end Thread 4 begin Thread 4 end
Task<TResult> 表示一个返回结果的任务。
Task<int> task = Task.Run(() =>
{
Thread.Sleep(3000);
return 2 + 3;
});
var res = await task;
Console.WriteLine(res);
该程序展示了如何等待返回计算结果的任务。
C# Task.Delay
Task.Delay 创建一个在一段时间延迟后完成的任务。
Console.WriteLine("step 1");
await doTask();
Console.WriteLine("step 2");
async Task doTask()
{
await Task.Delay(3000);
Console.WriteLine("task finished");
}
创建任务的函数必须使用 async 关键字。
await Task.Delay(3000);
Task.Delay 创建一个新任务，该任务休眠三秒钟。await 运算符等待任务完成。它阻止主程序的执行，直到任务完成。
$ dotnet run step 1 task finished step 2
C# async Main 方法
当我们在 Main 方法中使用 await 运算符时，我们必须使用 async 修饰符标记它。
sky main club cotton rocket
这是一个示例文本文件。
namespace AsyncMain;
class Program
{
static async Task Main(string[] args)
{
using StreamReader reader = File.OpenText("words.txt");
string? res = await reader.ReadLineAsync();
Console.WriteLine($"First line is: {res}");
}
}
该示例异步读取文件的第一行。这项工作是在 Main 方法内部完成的。
string? res = await reader.ReadLineAsync();
ReadLineAsync 方法返回一个 Task<String>，它表示一个异步读取操作。任务中的结果包含来自流的下一行，如果已读取所有字符，则为 null。
$ dotnet run First line is: sky
C# Task.WaitAll
Task.WaitAll 方法等待所有提供的任务完成执行。
using System.Diagnostics;
var sw = new Stopwatch();
sw.Start();
Task.WaitAll(f1(), f2(), f3());
sw.Stop();
var elapsed = sw.ElapsedMilliseconds;
Console.WriteLine($"elapsed: {elapsed} ms");
async Task f1()
{
await Task.Delay(4000);
Console.WriteLine("f1 finished");
}
async Task f2()
{
await Task.Delay(7000);
Console.WriteLine("f2 finished");
}
async Task f3()
{
await Task.Delay(2000);
Console.WriteLine("f3 finished");
}
我们测量了三个异步方法的执行时间。
Task.WaitAll(f1(), f2(), f3());
Task.WaitAll 等待所有提供的任务完成执行。
$ dotnet run f3 finished f1 finished f2 finished elapsed: 7000 ms
C# Task.ContinueWith
Task.ContinueWith 创建一个延续，当目标 Task<TResult> 完成时，该延续异步执行。
Task<int> task = Task.Run(() =>
runTask()).ContinueWith<int>((x) => x.Result * 2);
var res = await task;
Console.WriteLine(res);
int runTask()
{
int x = 1;
int y = 2;
int z = 3;
Thread.Sleep(1000);
return x + y + z;
}
在该示例中，我们使用 ContinueWith 链接两个操作。
C# 多个异步请求
HttpClient 类用于发送 HTTP 请求并从指定的资源接收 HTTP 响应。
var urls = new string[] { "http://webcode.me", "http://example.com",
"http://httpbin.org", "https://ifconfig.me", "http://termbin.com",
"https://github.com"
};
using var client = new HttpClient();
var tasks = new List<Task<HttpResponseMessage>>();
foreach (var url in urls)
{
tasks.Add(client.GetAsync(url));
}
Task.WaitAll(tasks.ToArray());
var data = new List<HttpResponseMessage>();
foreach (var task in tasks)
{
data.Add(await task);
}
foreach (var res in data)
{
Console.WriteLine(res.StatusCode);
}
我们向各种网页发送异步 GET 请求，并获取它们的响应状态代码。
tasks.Add(client.GetAsync(url));
GetAsync 向指定的 url 发送一个 GET 请求，并在一个异步操作中返回响应体。 它返回一个新的任务。 该任务被添加到任务列表中。
Task.WaitAll(tasks.ToArray());
Task.WaitAll 等待所有提供的任务完成执行。
data.Add(await task);
await 解包操作的结果。
foreach (var res in data)
{
Console.WriteLine(res.StatusCode);
}
我们打印每个请求的状态。
$ dotnet run OK OK OK OK OK OK
来源
在本文中，我们使用了 Task 在 C# 中进行并发操作。
作者
列出所有 C# 教程。