C#多线程技术总结（异步）

我这里针对现有的C#多线程技术进行一个汇总，一是复习，二是方便索引，文章部份知识点来源于网络，非本人原创。

一、并行（异步）：

1.System.Threading.Tasks命名空间下的(TPL)：

1.1：Parallel.Invoke --并行执行多个任务，主线程等待并行执行完毕后才开始续续运行。

示例：

static void Main(string[] args)
{
Parallel.Invoke(new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism=2},Run1,Run2);
Console.WriteLine("我是主线程！");
Console.Read();
}

static void Run1()
{
Console.WriteLine("我是任务一,我运行3s");
Thread.Sleep(3000);
Console.WriteLine("任务一执先完成");
}

static void Run2()
{
Console.WriteLine("我是任务二，我运行5s");
Thread.Sleep(5000);
Console.WriteLine("任务二执先完成");
}

1.2：Parallel.For--循环迭代多个任务，多个任务之间存在并行情况，主线程等待循环迭代的多个任务执行完毕后才开始续续运行。

示例：

Parallel.For(0, 10, (i) => {
Console.WriteLine("我是第{0}个任务，线程ID是：{1}",i,Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
Thread.Sleep(new Random().Next(10) * 10 * 500);
Console.WriteLine("线程ID是：{0}执行完成", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
});

1.3：Parallel.ForEach--循环迭代多个任务，多个任务之间存在并行情况，主线程等待循环迭代的多个任务执行完毕后才开始续续运行。注意它有多个重载方法

示例：

var bag = new ConcurrentBag<int>();

Parallel.ForEach(Partitioner.Create(0, 100), i =>
{
for (int m = i.Item1; m < i.Item2; m++)
{
bag.Add(m);
Console.WriteLine("我是第{0}个任务，线程ID是：{1}", m, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
});
Console.WriteLine("并行计算：集合有:{0}", bag.Count);

1.4：TAP(基于任务的异步编)，使用Task类 （注意：默认任务开启后，会在新线程中执行，主线程不会等待任务而是继续下面的执行，若使用Task.WaitAll，则会等待相应的任务完成后才会执行）

示例：

//第一种方式启动
var task1 = new Task(() => //实例化
{
Run1();
});

task1.Start(); //启动

//第二种方式开启
var task2 = Task.Factory.StartNew(() => //直接创建任务并启动
{
Run2();
});

//主线程等待任务执行完
Task.WaitAll(task1, task2);

2.ParallelEnumerable类中的扩展方法（先将枚举对象使用AsParallel转换成ParallelQuery类型，然后就可以使用ParallelQuery在ParallelEnumerable类相关的扩展方法）

示例：

var resultList = testList.AsParallel().Where(i=>i>=100).ToList();
Console.WriteLine("resultList Count:{0}", resultList.Count);

3.创建新Thread--新线程启动后，主线程与创建的线程各自执行，若需要主线程等待异步线程执行完成后才执行，则应使用asyncThread.Join方法。

示例：

static void AsyncThreadMethod()
{
Console.WriteLine("我是异步执行线程，线程ID是：{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

static void AsyncThreadMethod(object state)
{
Console.WriteLine("我是异步执行线程，线程ID是：{0},状态：{1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,state);
}

//创建线程并执行
Thread asyncThread = new Thread(new ThreadStart(AsyncThreadMethod));
asyncThread.IsBackground = true;
asyncThread.Start();

Thread asyncThread2 = new Thread(new ParameterizedThreadStart(AsyncThreadMethod));
asyncThread2.IsBackground = true;
asyncThread2.Start("这是来自主线程的参数");

4.使用ThreadPool.QueueUserWorkItem静态方法--WaitCallback回调方法要求其必需带一个object的参数

示例：

ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(AsyncThreadMethod));//不带参数，则系统将state自动设为null

ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(AsyncThreadMethod), "这是来自主线程的参数");

5.APM(异步编程模型)，利用BeginInvoke与EndInvoke完成异步执行委托方法

示例：

Func<string, string> funcDelegate = (s) =>
{
Console.WriteLine("我是Func委托方法！");
return "委托方法参数：" + s;
};

//1.无阻塞异步回调
var aysncResult = funcDelegate.BeginInvoke("这是来自主线程的参数", new AsyncCallback((result) =>
{
//获取委托对象，调用EndInvoke方法获取运行结果
AsyncResult _result = (AsyncResult)result;
var func = (Func<string, string>)_result.AsyncDelegate;
string data = func.EndInvoke(_result);
Console.WriteLine(data +",附加参数：" + _result.AsyncState.ToString());
}),"其它参数");

//2.阻塞主线程，使主线程等待执行完毕
string data2 = null;
var aysncResult2 = funcDelegate.BeginInvoke("这是来自主线程的参数2", null, null);

data2 = funcDelegate.EndInvoke(aysncResult2);//第一种阻塞方法

while (!aysncResult2.IsCompleted) //第二种阻塞方法
{
Thread.Sleep(200);      //虚拟操作
Console.WriteLine("主线程等待...");
}
data2 = funcDelegate.EndInvoke(aysncResult2);

WaitHandle[] waitHandles = new WaitHandle[]{ aysncResult2.AsyncWaitHandle };
while (WaitHandle.WaitAll(waitHandles, 5000)) //第三种阻塞方法
{
Console.WriteLine("主线程等待...");
}

6.　EAP(基于事件的异步编程)--主要用在客户端应用程序中

示例：

//例子一
var client = new WebClient();
client.DownloadProgressChanged += delegate(object s, DownloadProgressChangedEventArgs e)
{
Console.WriteLine("Download Percent:{0}", e.ProgressPercentage);
};
client.DownloadStringCompleted += delegate(object s,DownloadStringCompletedEventArgs e){
Console.WriteLine("Download Content Length:{0}",e.Result.Length);
Console.WriteLine("Download Completed!");
};

client.DownloadStringAsync(new Uri("http://www.zuowenjun.cn"));

//例子二
BackgroundWorker worker = new BackgroundWorker();
worker.DoWork += (s, e) => {
Console.WriteLine("异步执行中。。。");
};
worker.RunWorkerCompleted += (s, e) => {
Console.WriteLine("异步执行完成。。。");
};
worker.RunWorkerAsync();

7.async和await关键字

示例：

public Task<double> GetValueAsync(double num1, double num2)
{
return Task.Run(() =>
{
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
num1 = num1 / num2;
}
return num1;
});
}
public async void DisplayValue()
{
double result = await GetValueAsync(1234.5, 1.01);//此处会开新线程处理GetValueAsync任务，然后方法马上返回
//这之后的所有代码都会被封装成委托，在GetValueAsync任务完成时调用
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("Value is : " + result);
}

//调用
DisplayValue();//不会阻塞主线程

参考以下相关文章：

C#综合揭秘——细说多线程（上）

C#综合揭秘——细说多线程（下）

8天玩转并行开发系列文章

.NET基础拾遗（5）多线程开发基础