.Net并行编程高级教程（二）-- 任务并行

前面一篇提到例子都是数据并行，但这并不是并行化的唯一形式，在.Net4之前，必须要创建多个线程或者线程池来利用多核技术。现在只需要使用新的Task实例就可以通过更简单的代码解决命令式任务并行问题。

1.Task及它的生命周期

一个Task表示一个异步操作，它的创建和执行都是独立的，因此可以对相关操作的执行拥有完全的控制权；当有很多异步操作作为Task实例加载的时候，为了充分利用运行时的逻辑内核，任务调度器会尝试并行的运行这些任务，当然任务都是有额外的开销，虽然要小于添加线程的开销；

对Task实例的生命周期的理解非常重要。一个Task的执行，取决于底层硬件和运行时可用的资源。因此Task实例的状态会不断的发生改变，而一个Task实例只会完成其生命周期一次，当Task到达它三种可能的最终状态只后，它就回不去之前的任何状态了。

private static List<string> GenerateMD5HasList(CancellationToken ct, char prefix)
{
ct.ThrowIfCancellationRequested();
var sw = Stopwatch.StartNew();
var list = new List<string>();
for (int i = 0; i < NUM_AES_KEYS; i++)
{
var md5M = MD5.Create();
byte[] data = Encoding.Unicode.GetBytes(Environment.UserName + i);
byte[] result = md5M.ComputeHash(data);
string hexString = ConverToHexString(result);
if (hexString[0] == prefix)
{
list.Add(hexString);
}
ct.ThrowIfCancellationRequested();
}
Console.WriteLine("MD5:" + sw.Elapsed);
return list;
}

View Code

Console.WriteLine("任务开始...");
var cts = new CancellationTokenSource();
var ct = cts.Token;

var t1 = Task.Factory.StartNew(() => GenerateMD5HasList(ct,'A'), ct);
//等待执行完成
t1.Wait();

var res = t1.Result;
for (int i = 0; i < res.Count; i++)
{
Console.WriteLine(res[i]);
}

而这时的StartNew创建的类型是Task<List<String>>.StartNew源码如下：

public Task<TResult> StartNew<TResult>(Func<TResult> function)
{
StackCrawlMark stackMark = StackCrawlMark.LookForMyCaller;
Task currTask = Task.InternalCurrent;
return Task<TResult>.StartNew(currTask, function, m_defaultCancellationToken,
m_defaultCreationOptions, InternalTaskOptions.None, GetDefaultScheduler(currTask), ref stackMark);
}

我们还可以将任务串联起来。比如上面的代码。避免写太多代码来检查前面一个任务是否完成。而ContinueWith这个方法可以用来串联多个任务。

var t1 = Task.Factory.StartNew(() => GenerateMD5HasList(ct,'A'), ct);
var t2 = t1.ContinueWith((t) =>
{
for (int i = 0; i < t.Result.Count; i++)
{
Console.WriteLine(t.Result[i]);
}
});
//可以等待t2执行完成
t2.Wait();

如果需要设置继续的条件，就要用到TaskContinuationOptions，它是一个枚举类型，用来控制另一个任务执行和调度的可选行为

var t2 = t1.ContinueWith((t) => OtherMethod(t), TaskContinuationOptions.NotOnCanceled);

NotOnCanceled，就是表示上个任务不取消的情况下执行。例如还有NotOnFaulted.如果上一个任务抛出了异常，那么就不会执行。这里就不一一例举了。

小结：这一章主要是将了基于任务的编程模型，学习了任务的创建、状态，以及如何取消、捕获异常和获得返回值，并能串行任务，任务的延续不仅能简化代码，而且还能帮助调度器对很快就要执行的任务采取正确的操作。下一章学习并发集合。
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