返回

C# Winform 基于Task的异步与延时执行

发布时间:2022-12-17 01:46:25 432

一、Task的机制

 

Task位于命名空间System.Threading.Tasks中,是.NET 4.0加入的新模块,其实现机制大致类似于线程池ThreadPool,不过对于ThreadPool来说Task的优势是很明显的:

 

ThreadPool的实现机制:(一对多)

 

1、应用程序拥有一个用于存放委托的全局队列;

2、使用ThreadPool.QueueUserWorkItem将新的委托加入到全局队列;

3、线程池中的多个线程按照先进先出的方式取出委托并执行。

 

Task的实现机制:(多对多)

 

1、应用程序拥有一个用于存放Task(包装的委托)的全局队列(存放主程序创建的Task,标记为了TaskCreationOptions.PreferFairness的Task),以及线程池中每个工作线程对应的本地队列(存放该工作线程创建的Task);

2、使用new Task()或Task.Factory.StartNew将新的Task加入到指定队列;

3、线程池中的多个线程按照优先处理本地队列,其次处理全局队列的方式取出Task并执行;

4、如果工作线程A发现本地队列为空(Task已处理完毕),那么A就会尝试去全局队列中获取Task,如果全局队列也为空,那么A就会到工作线程B的本地队列中“窃取”一个Task来执行,这种策略很明显的使得CPU更加充分的利用了并行执行。

参考资料: ​​http://www.danielmoth.com/Blog/New-And-Improved-CLR-4-Thread-Pool-Engine.aspx​​

二、Task的使用

创建Task并运行:

 

//新建一个Task
Task t1 = new Task(() => {
Console.WriteLine("Task完成!");
});
//启动Task
t1.Start();

Console.WriteLine("UI线程完成!");

 

上面是用new关键字创建,等同于如下使用Task.Factory(Task工厂)创建的方式:

 

//新建一个Task(Task工厂创建,自动启动)
Task t1 = Task.Factory.StartNew(() => {
Console.WriteLine("Task完成!");
});

Console.WriteLine("UI线程完成!");

 

这里为了简便使用了Lambda表达式(=> 为Lambda运算符),上面两部分代码都等同于如下:

 

void Test()
{
Console.WriteLine("Task完成!");
}

Action action = new Action(Test);

//新建一个Task
Task t1 = new Task(action);
//启动Task
t1.Start();

Console.WriteLine("UI线程完成!");

 

运行效果图:

 

 

C# Winform 基于Task的异步与延时执行_线程池

 

 

Task的执行方式有同步和异步两种,上面的方式很明显是异步执行,我们可以看到做为主线程的UI线程是先一步执行完的。

 

那么要怎么样才能实现Task的同步执行呢?主要就这一个方法:Wait()!

 

代码如下:

 

//新建一个Task
Task t1 = new Task(() => {
Console.WriteLine("Task完成!");
});
//启动Task
t1.Start();

Console.WriteLine("UI线程开始等待!");//①

t1.Wait();

Console.WriteLine("UI线程完成!");//②

 

运行效果图:

 

 

C# Winform 基于Task的异步与延时执行_winform_02

 

 

主线程运行到t1.Wait()时,会读取t1的状态,当发现任务t1还未执行结束时,主线程便会阻塞在这个位置(只是阻塞在t1.Wait()位置,也就是说t1.Wait()之前的代码①照旧执行),当读取到t1的状态为已经执行结束时,主线程才会再次恢复执行,从t1.Wait()之后的位置②继续往下执行。

 

当然,当有多个任务都需要保持同步执行时,可以使用Task.WaitAll方法同时等待多个任务完成,代码如下:

 

//新建一个Task
Task t1 = new Task(() => {
Console.WriteLine("Task1完成!");
});
//新建一个Task
Task t2 = new Task(() => {
Console.WriteLine("Task2完成!");
});
//启动Task
t1.Start();
t2.Start();

Console.WriteLine("UI线程开始等待!");

//等待t1,t2都完成
Task.WaitAll(t1,t2);

Console.WriteLine("UI线程完成!");

 

运行效果图:

 

 

C# Winform 基于Task的异步与延时执行_异步_03

 

 

当然,对于Task的操作还有更多,这里对于我的需求无关紧要,所以不再列举,详情请参见MSDN的API文档:

 

​​https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.threading.tasks.task(v=vs.110).aspx​​

 

 

三、基于Task的异步与延时

 

我在这里进行了如下封装:

 

///
/// 开始一个异步任务
///
///异步任务执行委托
///异步任务执行完毕后的委托(会跳转回UI线程)
///UI线程的控件
public void StartAsyncTask(Action taskAction, Action taskEndAction, Control control)
{
if (control == null)
{
return;
}

Task task = new Task(() => {
try
{
taskAction();

//返回UI线程
control.Invoke(new Action(() =>
{
taskEndAction();
}));
}
catch (Exception e)
{
MessageBox.Show(e.Message);
}
});

task.Start();
}

///
/// 开始一个延时任务
///
///延时时长(秒)
///延时时间完毕之后执行的委托(会跳转回UI线程)
///UI线程的控件
public void StartDelayTask(int DelayTime, Action taskEndAction, Control control)
{
if (control == null)
{
return;
}

Task task = new Task(() => {
try
{
Thread.Sleep(DelayTime * 1000);

//返回UI线程
control.Invoke(new Action(() =>
{
taskEndAction();
}));
}
catch (Exception e)
{
MessageBox.Show(e.Message);
}
});

task.Start();
}

 

StartAsyncTask主要是执行一个异步操作,并在异步操作完成后执行指定的委托,这里因为Task的执行机制依然是多线程,由于winform的线程安全性使得非UI线程无法访问UI线程中的UI控件,所以在Task操作结束后执行的委托有必要返回到UI线程中,也就是说StartAsyncTask主要的功能就是在taskAction中执行一系列的异步运算,运算结束之后在taskEndAction中进行一些可视化的表现,比如给某某UI控件赋值。

 

StartDelayTask几乎等同于StartAsyncTask,只不过他更加的表现出来一种延时的特性,事实上在StartAsyncTask的taskAction中加入线程Sleep也就是StartDelayTask的效果了。

 

StartAsyncTask的使用,异步耗时操作:

 

//显示耗时等待界面(比如一串文字:正在加载,请稍等......)
WaitPage.ShowWait();

StartAsyncTask(
() => {
//进行耗时操作......
},
() => {
//耗时操作完成,隐藏耗时等待界面
WaitPage.HideWait();
},
this);

 

StartDelayTask的使用,异步延时等待:

 

Console.WriteLine("我军将在三秒后发起反击!");

StartDelayTask(
//等待的秒数
3,
() => {
//等待结束要做的事
Console.WriteLine("我军开始反击!");
},
this);

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine(String.Format("敌军第{0}轮进攻!",i));
}

 

运行效果图:

 

 

C# Winform 基于Task的异步与延时执行_异步_04

 

特别声明:以上内容(图片及文字)均为互联网收集或者用户上传发布,本站仅提供信息存储服务!如有侵权或有涉及法律问题请联系我们。
举报
评论区(0)
按点赞数排序
用户头像
精选文章
thumb 中国研究员首次曝光美国国安局顶级后门—“方程式组织”
thumb 俄乌线上战争,网络攻击弥漫着数字硝烟
thumb 从网络安全角度了解俄罗斯入侵乌克兰的相关事件时间线