.NET 4 并行(多核)編程系列之二 從Task開始

作者: 小洋(燕洋天)  來源: 博客園  發布時間: 2011-02-16 22:50  閱讀: 1249 次  推薦: 1   原文鏈接   [收藏]  
摘要:本系列文章將會對.NET 4中的并行編程技術(也稱之為多核編程技術)以及應用作全面的介紹。

  前言:我們一步步的從簡單的開始講述,還是沿用我一直的方式:慢慢演化,步步為營。 本篇文章的議題如下:

  1.Task基礎介紹

  2.Task的創建

  3.獲取Task的執行結果

  4. 補充細節

  1.Task基礎介紹

  首先我們還是來看看一段簡單的代碼:

  這里展示的只是一段簡單的代碼,不能顯示出并行編程的特點。但是我們還是從最基本的開始看,慢慢進入深一點的話題。 如果你曾經用過.NET 中的多線程編程,比較一下,就會發現:這段代碼雖然在底層還是使用了多線程,但是寫法上卻簡化了很多,一行代碼就實現了一個并行編程。

  下面我們就從Task類開始談。 Task類是Task Programming Library(TPL)中最核心的一個類,下面我將會像大家展示如何使用一些方法來創建不同類型的Task,取消Task,等待Task執行完成,獲取Task執行后的結果和對異常進行處理。 在開始討論之前,我們首先快速的看看之前的代碼: 這個命名空間將會是我們之后在講述并行編程經常使用的一個。這個空間包含了很多與并行編程有關的類。

  還有一個要你使用的命名空間是:System.Threading,大家對這個應該比較熟悉了,之前的多線程編程常常使用到,這個空間下包含了一些在并行編程中用來協調數據的一些類。 上面代碼中,最主要的代碼如下:

Task.Factory.StartNew(()={Console.WriteLine("HelloWorld");});

  我們用靜態方法:Task.Factory.StartNew()來創建了一個最簡單的Task--在屏幕上打印一句話。這段代碼確實簡單,而且都沒有任何輸入和需要返回的結果。 下面我們就正式進入議題:

  2.Task的創建

   如果只是創建一個簡單的Task,我們只要為該Task提供一個執行體就行了,執行體可以是一個委托delegate或者action。我們之前展示的那段代碼就是采用了lambda表達式來作為Task的執行體。

  2.1 創建一個簡單的Task

  為了執行一個簡單的Task,一般進行以下步驟: 首先,要創建一個Task類的實例, 然后,傳入一個System.Action委托,這個委托中的方法就是這個Task運行時你要執行的方法,而且這個委托必須作為Task構造函數的一個參數傳入。我們在傳入委托作為參數的時候有多種方式:傳入匿名委托,Lambda表達式或者一個顯示什么方法的委托。 最后,調用Task實例的Start()方法來運行。 當這個Task實例開始運行的時候,它就被傳給了內部的一個task scheduler,這個scheduler負責把我們創建的task交給底下的線程去執行。 下面就看看代碼:

代碼
usingSystem;usingSystem.Threading.Tasks;namespaceListing_02{classListing_02{staticvoidMain(string[]args){//useanActiondelegateandanamedmethodTasktask1=newTask(newAction(printMessage));//useaanonymousdelegateTasktask2=newTask(delegate{printMessage();});//usealambdaexpressionandanamedmethodTasktask3=newTask(()=printMessage());//usealambdaexpressionandananonymousmethodTasktask4=newTask(()={printMessage();});task1.Start();task2.Start();task3.Start();task4.Start();//waitforinputbeforeexitingConsole.WriteLine("Mainmethodcomplete.Pressentertofinish.");Console.ReadLine();}staticvoidprintMessage(){Console.WriteLine("HelloWorld");}}}

  不知道大家注意到了沒有,上面代碼創建Task的方法和我們之前的第一段代碼的創建Task的方法不同。在之前我們采用的是Task.Factory.StartNew()方法來創建的,這個方法創建Task并且開始運行Task,其實兩端代碼的結果是一樣的,這里給出一點建議:如果這是想簡單的創建一個Task,那么使用Factory.NewStart()來創建,很簡便,如果像對所創建的Task附加更多的定制和設置特定的屬性,那么還是得一步一步的按照我們說的那些步驟來。(詳細的我們后續會介紹的) 2.1 為創建的Task傳入參數  

   我們之前提過,在創建Task的時候,我們在構造函數中傳入了一個System.Action的委托,如果我們想要把一些參數傳入到Task中,那么我 們可以傳入System.Actionobject的委托,其中的那個object就是我們傳入的參數。還是給大家舉個例子:

代碼
usingSystem;usingSystem.Threading.Tasks;namespaceListing_04{classListing_04{staticvoidMain(string[]args){string[]messages={"Firsttask","Secondtask","Thirdtask","Fourthtask"};foreach(stringmsginmessages){TaskmyTask=newTask(obj=printMessage((string)obj),msg);myTask.Start();}//waitforinputbeforeexitingConsole.WriteLine("Mainmethodcomplete.Pressentertofinish.");Console.ReadLine();}staticvoidprintMessage(stringmessage){Console.WriteLine("Message:{0}",message);}}}

  注意:我們在傳入參數后,必須把參數轉換為它們原來的類型,然后再去調用相應的方法。例子中,因為System.Action對應的方法是printMessage()方法,而這個方法的要求的參數類型是string,所以要轉換為string。  

  想向Task傳入參素,只能用System.Actionobject
  3.獲取Task的執行結果

  如果要獲取Task的結果,那么在創建Task的時候,就要采用TaskT來實例化一個Task,其中的那個T就是task執行完成之后返回結果的類型。之后采用Task實例的Result屬性就可以獲取結果。 代碼顯示如下:

代碼
staticvoidMain(string[]args){//createthetaskTaskinttask1=newTaskint(()={intsum=0;for(inti=0;i100;i++){sum+=i;}returnsum;});task1.Start();//writeouttheresultConsole.WriteLine("Result1:{0}",task1.Result);Console.ReadLine();}

  只有在task執行完成之后,才能獲取到Result的值。 下面的代碼展示了如何通過Task.Factory.StartNewT()創建一個Task,并且獲取結果:

代碼
staticvoidMain(string[]args){//createthetaskTaskinttask1=Task.Factory.StartNewint(()={intsum=0;for(inti=0;i100;i++){sum+=i;}returnsum;});//writeouttheresultConsole.WriteLine("Result1:{0}",task1.Result);Console.ReadLine();}

  4. 補充細節

  在創建Task的時候,Task有很多的構造函數的重載,一個主要的重載就是傳入TaskCreateOptions的枚舉: TaskCreateOptions.None:用默認的方式創建一個Task TaskCreateOptions.PreferFairness:請求scheduler盡量公平的執行Task(后續文章會將是,Task和線程一樣,有優先級的) TaskCreateOptions.LongRunning:聲明Task將會長時間的運行。 TaskCreateOptions.AttachToParent:因為Task是可以嵌套的,所以這個枚舉就是把一個子task附加到一個父task中。

  最后要提到的一點就是,我們可以在Task的執行體中用Task.CurrentId來返回Task的唯一表示ID(int)。如果在Task執行體外使用這個屬性就會得到null。 (熟悉WF的朋友,可以比較Task和WF的一些區別,因為我認為它們的設計思想很相近) 今天就到這里了,多謝大家!

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