C#异步/多线程编程中Task对象强大的功能介绍。

在 C# 的异步编程中，Task 是一个非常重要的类，它表示一个异步操作。Task 类提供了许多方法，用于管理、控制和组合异步操作。以下是 Task 类中一些常用方法的详细讲解及其功能。

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1. Task.Run

• 功能：将指定的代码块调度到线程池中异步执行。

• 用途：用于在后台线程中执行 CPU 密集型操作。

• 示例：

  csharp

  Task.Run(() => 
  {
      Console.WriteLine("This runs on a background thread.");
  });

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2. Task.Delay

• 功能：创建一个在指定时间后完成的 Task。

• 用途：用于实现异步等待，比如模拟延迟或定时任务。

• 示例：

  csharp

  await Task.Delay(1000); // 等待 1 秒
  Console.WriteLine("1 second has passed.");

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3. Task.FromResult

• 功能：创建一个已经完成并返回指定结果的 Task<TResult>。

• 用途：用于同步方法中返回一个已完成的任务。

• 示例：

  csharp

  Task<int> task = Task.FromResult(42);
  Console.WriteLine(task.Result); // 输出: 42

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4. Task.Wait

• 功能：阻塞当前线程，直到任务完成。

• 用途：用于同步等待任务完成（不推荐在异步代码中使用，可能导致死锁）。

• 示例：

  csharp

  Task task = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task running."));
  task.Wait(); // 阻塞，直到任务完成

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5. Task.WaitAll

• 功能：阻塞当前线程，直到所有提供的任务完成。

• 用途：用于同步等待多个任务完成。

• 示例：

  csharp

  Task task1 = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task 1"));
  Task task2 = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task 2"));
  Task.WaitAll(task1, task2); // 等待所有任务完成

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6. Task.WaitAny

• 功能：阻塞当前线程，直到任何一个提供的任务完成。

• 用途：用于同步等待多个任务中的任意一个完成。

• 示例：

  csharp

  Task task1 = Task.Run(() => Thread.Sleep(1000));
  Task task2 = Task.Run(() => Thread.Sleep(500));
  int completedTaskIndex = Task.WaitAny(task1, task2); // 返回第一个完成的任务的索引
  Console.WriteLine($"Task {completedTaskIndex + 1} completed first.");

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7. Task.WhenAll

• 功能：创建一个任务，该任务在所有提供的任务完成后完成。

• 用途：用于异步等待多个任务完成。

• 示例：

  csharp

  Task task1 = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task 1"));
  Task task2 = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task 2"));
  await Task.WhenAll(task1, task2); // 异步等待所有任务完成

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8. Task.WhenAny

• 功能：创建一个任务，该任务在任何一个提供的任务完成后完成。

• 用途：用于异步等待多个任务中的任意一个完成。

• 示例：

  csharp

  Task task1 = Task.Run(() => Thread.Sleep(1000));
  Task task2 = Task.Run(() => Thread.Sleep(500));
  Task completedTask = await Task.WhenAny(task1, task2); // 返回第一个完成的任务
  Console.WriteLine("A task has completed.");

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9. Task.ContinueWith

• 功能：创建一个在任务完成后执行的任务。

• 用途：用于任务完成后执行额外的逻辑。

• 示例：

  csharp

  Task task = Task.Run(() => Console.WriteLine("Initial task."));
  task.ContinueWith(t => Console.WriteLine("Continuation task."));

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10. Task.ConfigureAwait

• 功能：配置任务的等待行为，决定是否回到原始上下文（如 UI 线程）。

• 用途：用于优化异步代码的性能，避免不必要的上下文切换。

• 示例：

  csharp

  await Task.Run(() => Console.WriteLine("Background task."))
            .ConfigureAwait(false); // 不回到原始上下文

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11. Task.Start

• 功能：启动一个任务。

• 用途：用于手动启动任务（通常与 Task 构造函数一起使用）。

• 示例：

  csharp

  Task task = new Task(() => Console.WriteLine("Task started."));
  task.Start();

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12. Task.RunSynchronously

• 功能：在当前线程上同步运行任务。

• 用途：用于强制任务在当前线程上执行。

• 示例：

  csharp

  Task task = new Task(() => Console.WriteLine("Running synchronously."));
  task.RunSynchronously();

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13. Task.Result

• 功能：获取任务的返回值（阻塞当前线程，直到任务完成）。

• 用途：用于同步获取任务的结果（不推荐在异步代码中使用，可能导致死锁）。

• 示例：

  csharp

  Task<int> task = Task.Run(() => 42);
  int result = task.Result; // 阻塞，直到任务完成
  Console.WriteLine(result); // 输出: 42

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14. Task.IsCompleted

• 功能：检查任务是否已完成。

• 用途：用于判断任务的状态。

• 示例：

  csharp

  Task task = Task.Run(() => Thread.Sleep(1000));
  if (task.IsCompleted)
  {
      Console.WriteLine("Task is completed.");
  }

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15. Task.IsFaulted 和 Task.Exception

• 功能：

  • IsFaulted：检查任务是否因异常而失败。

  • Exception：获取任务抛出的异常。

• 用途：用于处理任务中的异常。

• 示例：

  csharp

  Task task = Task.Run(() => throw new Exception("Task failed."));
  if (task.IsFaulted)
  {
      Console.WriteLine($"Task failed: {task.Exception.Message}");
  }

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16. Task.IsCanceled

• 功能：检查任务是否被取消。

• 用途：用于判断任务是否因取消而结束。

• 示例：

  csharp

  CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
  Task task = Task.Run(() => 
  {
      cts.Token.ThrowIfCancellationRequested();
  }, cts.Token);
  
  cts.Cancel();
  if (task.IsCanceled)
  {
      Console.WriteLine("Task was canceled.");
  }

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总结

方法名	功能描述	适用场景
Task.Run	在后台线程中执行代码	CPU 密集型操作
Task.Delay	创建一个延迟任务	异步等待
Task.FromResult	创建一个已完成的任务	同步方法中返回任务
Task.Wait	阻塞当前线程，直到任务完成	同步等待任务完成
Task.WaitAll	阻塞当前线程，直到所有任务完成	同步等待多个任务完成
Task.WaitAny	阻塞当前线程，直到任意一个任务完成	同步等待多个任务中的任意一个完成
Task.WhenAll	异步等待所有任务完成	异步等待多个任务完成
Task.WhenAny	异步等待任意一个任务完成	异步等待多个任务中的任意一个完成
Task.ContinueWith	在任务完成后执行额外逻辑	任务链式操作
Task.ConfigureAwait	配置任务的等待行为	优化异步代码性能
Task.Start	启动任务	手动启动任务
Task.RunSynchronously	在当前线程上同步运行任务	强制任务在当前线程执行
Task.Result	获取任务的返回值	同步获取任务结果
Task.IsCompleted	检查任务是否完成	判断任务状态
Task.IsFaulted	检查任务是否因异常失败	处理任务异常
Task.IsCanceled	检查任务是否被取消	判断任务是否取消

通过合理使用这些方法，你可以更好地管理和控制异步任务，编写高效、可靠的异步代码。