多线程学习纪要

• Task类

  • Task类：可以取代Thread类、ThreadPool类；
    -Task.Run()：异步执行委托；
  • WaitAll(线程数组)，阻塞主线程，等所有子线程执行完成以后，继续执行后面的代码；
  • WaitAny(线程数组)，阻塞主线程，等任意一个子线程执行完成以后，继续执行后面的代码；
  • WhenAll(线程数组)，不阻塞主线程，可与ContinueWith()结合使用，所有子线程执行完后，执行ContinueWith()里的委托；
  • WhenAny(线程数组)，不阻塞主线程；
  • task.ContinueWith(委托):task执行完以后回调委托，新线程执行这个回调委托；
  • Task.Delay(1000)和Thread.Sleep(1000)区别：前者（Delay）时延迟，不阻塞线程，异步执行与ContinueWith()结合使用；
  • 泛型：Task<T>：即返回一个T类型对象的异步，执行的是Func；

• TaskFactory

  • 实例化后，调用StartNew()，可以传入委托以及state，一个由委托使用的只读对象，比如标识子线程；
  • ContinueWhenAll()：所有任务对象都已完成时，创建一个新的任务并执行与Task.WhenAll方法 作用相当
  • ContinueWhenAny()：所有任务对象任何一个任务完成就创建一个新的任务并执行 与Task.WhenAny方法 作用相当

• ManualResetEvent

  • 这个一直不好理解的记忆，只能死记了；
  • ManualResetEvent的构造方法有个bool型参数，当为true时，子线程调用WaitOne()方法不阻塞，当为false时，调用WaitOne()`方法就阻塞；
  • WaitOne()方法：调用此方法，会判断是否要阻塞；
  • Set()方法：设置不阻塞；
  • Reset()方法：设置阻塞；

• CancellationTokenSource

  • 线程是外部无法中止的，是由OS接管的，只能线程内部自行停止；
  • Cancel()方法：取消线程，修改属性：IsCancellationRequested为true；
  • Token属性：如果在线程还未启动时，就传入Token属性且Cancel()被调用了，那这个线程则会不启动，如果线程启动后再调用的Cancel()则可以在线程内各逻辑处理前加IsCancellationRequested的判断，或者还可以调用Token.ThrowIfCancellationRequested()抛出异常；
  • IsCancellationRequested属性：是否取消线程；
  • Token.Register(委托)：注册一个委托，在调用Cancel()后，即调用Cancel()后会执行；

Parallel

• 并行编程，阻塞主线程，可以控制并发线程数量，传入参数：new ParallelOptions().MaxDegreeOfParallelism=3；
• Parallel.For()：循环调用一个委托，state.Stop()；return;，结束此次Parallel，state.Breadk();return;结束此线程；
• Parallel.ForEach()：循环调用一个委托；

子线程异常处理建议

• 最佳处理：子线程内自行捕获异常，除非在主线程里用WaitAll()捕获子线程异常，否则自线程异常不会被主线程接受到，或者说主线程不知子线程里是否有异常发生；
• AggregateException：多线程异常类，将多个线程的异常一起记录；

async await的理解

• 三要素：调用方法，异步方法（用async修饰），异步方法内一个或多个await（修饰任务），调用方法里调用异步方法；
• 在async/await修饰的异步方法里，主线程遇到await时，就会立即跳出方法，继续执行其他代码；同时await后面的语句以及await那句，由子线程（新线程）开始执行，await那句执行完成后，此子线程继续将await后面的代码段（还是方法内的）接力完成，因为主线程已跳出方法体，这样主线程不会被阻塞，除非要获取await异步执行结果，比如用task.Result或者task.Wait()；
• await修饰的一般是Task或Task<T>，如果是后者，则会返回T类型的变量；
• await Task<T>：可以理解为由子线程接管并执行，最后将T类型变量返回出来，这样主线程不会被阻塞，除非要获取await异步执行结果；
• 异步方法里await后面的代码段相当于被当成task的回调方法，类似ContinueWith(await后面的代码段)；
• 同步编程异步实现的理解：用了await\async，可以实现顺序执行，但不是由主线程执行到底，而是多个线程接力按顺序执行（在await处接力）；
• 比如查违章，以往输入参数后并提交，主线程就循环+休眠的方法判断是否有返回结果了，但用async/await则可以按顺序执行，查违章以及返回的代码段写在await的task里，由一个子线程按顺序执行下去，省去循环判断以免阻塞主线程，最后子线程再将结果赋值给变量（或写入界面的文本框里）；
• 微软建议异步方法的命名，是在方法名后添加Aysnc后缀；
• 用async，await来修饰一个方法，表明这个方法是异步的，声明的方法的返回类型必须为：void、Task、Task，最好不要是void；
• 被await修饰的只能是Task或者Task类型，通常情况下是一个返回类型是Task/Task的方法，当然也可以修饰一个Task/Task变量，await只能出现在已经用async关键字修饰的异步方法中。
• • 异步方法返回值是Task的函数可以不用return；

BeginInvoke,EndInvoke

• BeginInvoke和EndInvoke是委托对象的2个方法，所以一个方法要实现BeginInvoke和EndInvoke方法，就必须用委托包一层且这个委托对象的调用列表只有一个方法；
• 有三种调用模式：
  1. 等待完成模式：调用委托对象（调用列表有个方法，或者方法被委托包了一层）的EndInvoke方法，会阻塞线程；
  2. 轮询模式：循环判断BeginInvoke返回对象的IsCompleted，会阻塞线程；
  3. 回调模式：用BeginInvoke方法的最后2个参数，倒数第2个是回调方法，最后1个参数是回调方法的参数，通常把委托对象（有异步方法的引用）作为参数，回调方法由异步线程执行，即新线程先执行完BeginInvoke，再接着执行EndInvoke；
• EndInvoke的作用：取异步方法的执行结果（可能会阻塞线程）以及释放异步方法的资源，参数则是BeginInvoke返回的结果；
• IAsyncResult：BeginInvoke方法创建的是AsyncResult对象，但实际上只返回了这个对象里的一部分（即实现了IAsyncResult接口的部分），AsyncDelegate属性，就没在接口里；
  

//等待完成模式
        delegate int SumDelegate(int x, int y);
        static void Main(string[] args)
        {  
            SumDelegate sumDelegate = new SumDelegate(sum);
            IAsyncResult async= sumDelegate.BeginInvoke(5, 10, null, null);
            int s= sumDelegate.EndInvoke(async); //等待完成
            Console.WriteLine($"Main Thread ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},结果：{s}");
            Console.ReadKey();
        }

        static int sum(int x,int y)
        {
            Console.WriteLine($"Thread ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} sum方法");
            Thread.Sleep(3000);
            int s = x + y;
            return s;
        }

//循环判断
        delegate int SumDelegate(int x, int y);
        static void Main(string[] args)
        {
            SumDelegate sumDelegate = new SumDelegate(sum);
            IAsyncResult async = sumDelegate.BeginInvoke(5, 10, null, null);
            //循环判断
            while (!async.IsCompleted)
            {
                Console.WriteLine("sum方法，还未执行完成...");
                Thread.Sleep(500);
            }
            int s = sumDelegate.EndInvoke(async); //异步已完成了的，这里取异步执行结果
            Console.WriteLine($"Main Thread ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId},结果：{s}");
            Console.ReadKey();
        }

        static int sum(int x, int y)
        {
            Console.WriteLine($"Thread ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} sum方法开始");
            Thread.Sleep(3000);
            int s = x + y;
            return s;
        }

//回调模式
        delegate int SumDelegate(int x, int y);
        static void Main(string[] args)
        {
            SumDelegate sumDelegate = new SumDelegate(sum);

            //回调
            IAsyncResult async = sumDelegate.BeginInvoke(5, 10
                , new AsyncCallback((r) =>
                {
                	//从参数r里提取委托对象，再调用EndInvoke()方法
                    int re = ((SumDelegate)r.AsyncState).EndInvoke(r);
                    Console.WriteLine($"回调方法里的EndInvoke结果：{re}");

                })
                , sumDelegate);
            Console.ReadKey();
        }

        static int sum(int x, int y)
        {
            Console.WriteLine($"Thread ID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId} sum方法开始");
            Thread.Sleep(3000);
            int s = x + y;
            return s;
        }