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一起談.NET技術,.NET 4 并行(多核)程式設計系列之二 從Task開始

  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的建立

  3.擷取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:

  這裡展示的隻是一段簡單的代碼,不能顯示出并行程式設計的特點。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 中的多線程程式設計,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,一行代碼就實作了一個并行程式設計。

  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,下面我将會像大家展示如何使用一些方法來建立不同類型的Task,取消Task,等待Task執行完成,擷取Task執行後的結果和對異常進行處理。 在開始讨論之前,我們首先快速的看看之前的代碼: 這個命名空間将會是我們之後在講述并行程式設計經常使用的一個。這個空間包含了很多與并行程式設計有關的類。

  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,之前的多線程程式設計常常使用到,這個空間下包含了一些在并行程式設計中用來協調資料的一些類。 上面代碼中,最主要的代碼如下:

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

  我們用靜态方法:Task.Factory.StartNew()來建立了一個最簡單的Task--在螢幕上列印一句話。這段代碼确實簡單,而且都沒有任何輸入和需要傳回的結果。 下面我們就正式進入議題:

  2.Task的建立

   如果隻是建立一個簡單的Task,我們隻要為該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 建立一個簡單的Task

  為了執行一個簡單的Task,一般進行以下步驟: 首先,要建立一個Task類的執行個體, 然後,傳入一個System.Action委托,這個委托中的方法就是這個Task運作時你要執行的方法,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麼方法的委托。 最後,調用Task執行個體的Start()方法來運作。 當這個Task執行個體開始運作的時候,它就被傳給了内部的一個task scheduler,這個scheduler負責把我們建立的task交給底下的線程去執行。 下面就看看代碼:

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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,上面代碼建立Task的方法和我們之前的第一段代碼的建立Task的方法不同。在之前我們采用的是Task.Factory.StartNew()方法來建立的,這個方法建立Task并且開始運作Task,其實兩端代碼的結果是一樣的,這裡給出一點建議:如果這是想簡單的建立一個Task,那麼使用Factory.NewStart()來建立,很簡便,如果像對所建立的Task附加更多的定制和設定特定的屬性,那麼還是得一步一步的按照我們說的那些步驟來。(詳細的我們後續會介紹的) 2.1 為建立的Task傳入參數  

   我們之前提過,在建立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,那麼我 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:

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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:我們在傳入參數後,必須把參數轉換為它們原來的類型,然後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,是以要轉換為string。  

  想向Task傳入參素,隻能用System.Actionobject

  如果要擷取Task的結果,那麼在建立Task的時候,就要采用TaskT來執行個體化一個Task,其中的那個T就是task執行完成之後傳回結果的類型。之後采用Task執行個體的Result屬性就可以擷取結果。 代碼顯示如下:

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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();}

  隻有在task執行完成之後,才能擷取到Result的值。 下面的代碼展示了如何通過Task.Factory.StartNewT()建立一個Task,并且擷取結果:

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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();}