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.NET 4并行編程入門之Task的休眠的方法

轉帖|其它|編輯：郝浩|2010-06-09 10:08:30.000|閱讀 645 次

概述：本文將介紹的是.NET 4并行編程入門，這也是在當前多核環境下的.NET并行開發介紹。希望對大家有所幫助。

　　有時候，我們常常希望一個Task在等待一段時間之后再運行，也就有點類似之前多線程編程中的Sleep。我們可以設置一個Task休眠多長時間，當這個時間過了，Task就自動的喚醒接著運行。

　　下面就講講休眠的方法：

　　a.使用CancellationToken的Wait Handle：

　　a) 在.NET 4并行編程中，讓一個Task休眠的最好的方式就是使用CancellationToken的等待操作(Wait Handle)。而且操作起來也很簡單：首先創建一個CancellationTokenSource的實例，然后通過這個實例的Token屬性得到一個CancellationToken的實例，然后在用CancellationToken的WaitHandle屬性，然后調用這個這個屬性的WaitOne()方法。其實在之前講述”Task的取消”一文中就已經使用過。

　　b) WaitOne()方法有很多的重載方法來提供更多的功能，例如可以傳入一個int的整數，表明要休眠多長的時間，單位是微秒，也可以傳入一個TimeSpan的值。如果調用了CancellationToken的Cancel()方法，那么休眠就立刻結束。就是因為這個原因，我們之前的文章講過，WaitOne()可以作為檢測Task是否被取消的一個方案

　　下面來看一段示例代碼：

　　代碼

static void Main(string[] args)
{
    // create the cancellation token source
    CancellationTokenSource tokenSource = new CancellationTokenSource();

    // create the cancellation token
    CancellationToken token = tokenSource.Token;

    // create the first task, which we will let run fully
    Task task1 = new Task(() =>
    {
for (int i = 0; i < Int32.MaxValue; i++)
{
     // put the task to sleep for 10 seconds
     bool cancelled = token.WaitHandle.WaitOne(10000);
     // print out a message
     Console.WriteLine("Task 1 - Int value {0}. Cancelled? {1}",
     i, cancelled);
     // check to see if we have been cancelled
     if (cancelled)
     {
  throw new OperationCanceledException(token);
     }
}
    }, token);
    // start task
    task1.Start();

    // wait for input before exiting
    Console.WriteLine("Press enter to cancel token.");
    Console.ReadLine();

    // cancel the token
    tokenSource.Cancel();

    // wait for input before exiting
    Console.WriteLine("Main method complete. Press enter to finish.");
    Console.ReadLine();
}

　　在上面的代碼中，task在休眠了10秒鐘之后就打印出一條信息。在例子中，在我們敲一下鍵盤之后，CancellationToken就會被Cancel，此時休眠就停止了，task重新喚醒，只不過是這個task將會被cancel掉。

　　有一點要注意：WaitOne()方法只有在設定的時間間隔到了，或者Cancel方法被調用，此時task才會被喚醒。如果如果cancel()方法被調用而導致task被喚醒，那么CancellationToken.WaitHandle.WaitOne()方法就會返回true，如果是因為設定的時間到了而導致task喚醒，那么CancellationToken.WaitHandle.WaitOne()方法返回false。

　　b.task休眠的第二種方法：使用傳統的Sleep。

　　我們現在已經知道了：其實TPL(并行編程)的底層還是基于.NET的線程機制的。所以還是可以用傳統的線程技術來使得一個task休眠：調用靜態方法—Thread.Sleep(),并且可以傳入一個int類型的參數，表示要休眠多長時間。

　　代碼

static void Main(string[] args)
{
     // create the cancellation token source
     CancellationTokenSource tokenSource = new CancellationTokenSource();

     // create the cancellation token
     CancellationToken token = tokenSource.Token;

     // create the first task, which we will let run fully
     Task task1 = new Task(() =>
     {
  for (int i = 0; i < Int32.MaxValue; i++)
  {
      // put the task to sleep for 10 seconds
      Thread.Sleep(10000);

      // print out a message
      Console.WriteLine("Task 1 - Int value {0}", i);
      // check for task cancellation
      token.ThrowIfCancellationRequested();
  }
     }, token);
     // start task
     task1.Start();

     // wait for input before exiting
     Console.WriteLine("Press enter to cancel token.");
     Console.ReadLine();

     // cancel the token
     tokenSource.Cancel();

     // wait for input before exiting
     Console.WriteLine("Main method complete. Press enter to finish.");
     Console.ReadLine();
}

　　這種方法和之前第一種方法最大的區別就是：使用Thread.Sleep()之后，然后再調用token的cancel方法，task不會立即就被cancel，這主要是因為Thread.Sleep()將會一直阻塞線程，直到達到了設定的時間，這之后，再去check task時候被cancel了。舉個例子，假設再task方法體內調用Thread.Sleep(100000)方法來休眠task，然后再后面的代碼中調用token.Cancel()方法，此時處于并行編程內部機制不會去檢測task是否已經發出了cancel請求，而是一直休眠，直到時間超過了100000微秒。如果采用的是之前的第一種休眠方法，那么不管WaitOne()中設置了多長的時間，只要token.Cancel()被調用，那么task就像內部的Scheduler發出了cancel的請求，而且task會被cancel。

　　c.第三種休眠方法：自旋等待.

　　這種方法也是值得推薦的。之前的兩種方法，當他們使得task休眠的時候，這些task已經從Scheduler的管理中退出來了，不被再內部的Scheduler管理(Scheduler，這里只是簡單的提下，因為后面的文章會詳細講述，這里只要知道Scheduler是負責管理線程的)，因為休眠的task已經不被Scheduler管理了，所以Scheduler必須做一些工作去決定下一步是哪個線程要運行，并且啟動它。為了避免Scheduler做那些工作，我們可以采用自旋等待：此時這個休眠的task所對應的線程不會從Scheduler中退出，這個task會把自己和CPU的輪轉關聯起來，我們還是用代碼示例講解吧。

　　代碼：

static void Main(string[] args)
{
     // create the cancellation token source
     CancellationTokenSource tokenSource = new CancellationTokenSource();

     // create the cancellation token
     CancellationToken token = tokenSource.Token;

     // create the first task, which we will let run fully
     Task task1 = new Task(() =>
     {
  for (int i = 0; i < Int32.MaxValue; i++)
  {
      // put the task to sleep for 10 seconds
      Thread.SpinWait(10000);
      // print out a message
      Console.WriteLine("Task 1 - Int value {0}", i);
      // check for task cancellation
      token.ThrowIfCancellationRequested();
  }
     }, token);

     // start task
     task1.Start();

     // wait for input before exiting
     Console.WriteLine("Press enter to cancel token.");

     Console.ReadLine();
     // cancel the token
     tokenSource.Cancel();

     // wait for input before exiting
     Console.WriteLine("Main method complete. Press enter to finish.");
     Console.ReadLine();
}

　　代碼中我們在Thread.SpinWait()方法中傳入一個整數，這個整數就表示CPU時間片輪轉的次數，至于要等待多長的時間，這個就和計算機有關了，不同的計算機，CPU的輪轉時間不一樣。自旋等待的方法常常于獲得同步鎖，后續會講解。使用自旋等待會一直占用CPU，而且也會消耗CPU的資源，更大的問題就是這個方法會影響Scheduler的運作。

　　今天就寫道這里：后續文章將會逐一講解：Task的等待完成操作，Task中的異常處理，獲取Task的狀態，執行Lazily Task，常見問題解決方案。

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