CNET拾遗补漏16几个常见的 [复制链接]

在本系列上一篇文章[15：异步编程基础]中，我们讲到，现代应用程序广泛使用的是基于任务的异步编程模式（TAP），历史的EAP和AMP模式已经过时不推荐使用。今天继续总结一下TAP的异步操作，比如取消任务、报告进度、Task.Yield()、ConfigureAwait()和并行操作等。

虽然实际TAP编程中很少使用到任务的状态，但它是很多TAP操作机理的基础，所以下面先从任务状态讲起。

Task类为异步操作提供了一个生命周期，这个周期由TaskStatus枚举表示，它有如下值：

publicenumTaskStatus{Created=0,WaitingForActivation=1,WaitingToRun=2,Running=3,WaitingForChildrenToComplete=4,RanToCompletion=5,Canceled=6,Faulted=7}

其中Canceled、Faulted和RanToCompletion状态一起被认为是任务的最终状态。因此，如果任务处于最终状态，则其IsCompleted属性为true值。

为了支持手动控制任务启动，并支持构造与调用的分离，Task类提供了一个Start方法。由Task构造函数创建的任务被称为冷任务，因为它们的生命周期处于Created状态，只有该实例的Start方法被调用才会启动。

任务状态平时用的情况不多，一般我们在封装一个任务相关的方法时，可能会用到。比如下面这个例子，需要判断某任务满足一定条件才启动：

staticvoidMain(string[]args){MyTaskt=new(()={//dosomething.});StartMyTask(t);Console.ReadKey();}publicstaticvoidStartMyTask(MyTaskt){if(t.Status==TaskStatus.Createdt.Counter10){t.Start();}else{//这里模拟计数，直到Counter10再执行Startwhile(t.Counter=10){//Dosomethingt.Counter++；}t.Start();}}publicclassMyTaskask{publicMyTask(Actionaction):base(action){}publicintCounter{get;set;}}

同样，TaskStatus.Created状态以外的状态，我们叫它热任务，热任务一定是被调用了Start方法激活过的。

注意，所有从TAP方法返回的任务都必须被激活，比如下面这样的代码：

MyTasktask=new(()={Console.WriteLine("Dosomething.");});//在其它地方调用awaittask;

在await之前，任务没有执行Task.Start激活，await时程序就会一直等待下去。所以如果一个TAP方法内部使用Task构造函数来实例化要返回的Task，那么TAP方法必须在返回Task对象之前对其调用Start。

在TAP中，取消对于异步方法实现者和消费者来说都是可选的。如果一个操作允许取消，它就会暴露一个异步方法的重载，该方法接受一个取消令牌(CancellationToken实例)。按照惯例，参数被命名为cancellationToken。例如：

publicTaskReadAsync(byte[]buffer,intoffset,intcount,CancellationTokencancellationToken)

异步操作会监控这个令牌是否有取消请求。如果收到取消请求，它可以选择取消操作，如下面的示例通过while来监控令牌的取消请求：

staticvoidMain(string[]args){CancellationTokenSourcesource=new();CancellationTokentoken=source.Token;vartask=DoWork(token);//实际情况可能是在稍后的其它线程请求取消Thread.Sleep();source.Cancel();Console.WriteLine($"取消后任务返回的状态：{task.Status}");Console.ReadKey();}publicstaticTaskDoWork(CancellationTokencancellationToken){while(!cancellationToken.IsCancellationRequested){//Dosomething.Thread.Sleep(0);returnTask.CompletedTask;}returnTask.FromCanceled(cancellationToken);}

如果取消请求导致工作提前结束，甚至还没有开始就收到请求取消，则TAP方法返回一个以Canceled状态结束的任务，它的IsCompleted属性为true，且不会抛出异常。当任务在Canceled状态下完成时，任何在该任务注册的延续任务仍都会被调用和执行，除非指定了诸如NotOnCanceled这样的选项来选择不延续。

但是，如果在异步任务在工作时收到取消请求，异步操作也可以选择不立刻结束，而是等当前正在执行的工作完成后再结束，并返回RanToCompletion状态的任务；也可以终止当前工作并强制结束，根据实际业务情况和是否生产异常结果返回Canceled或Faulted状态。

对于不能被取消的业务方法，不要提供接受取消令牌的重载，这有助于向调用者表明目标方法是否可以取消。

几乎所有异步操作都可以提供进度通知，这些通知通常用于用异步操作的进度信息更新用户界面。

在TAP中，进度是通过IProgressT接口来处理的，该接口作为一个参数传递给异步方法。下面是一个典型的的使用示例：

staticvoidMain(string[]args){varprogress=newProgressint(n={Console.WriteLine($"当前进度： %");});vartask=DoWork(progress);Console.ReadKey();}publicstaticasyncTaskDoWork(IProgressintprogress){for(inti=1;i=;i++){awaitTask.Delay();if(i%10==0){progress?.Report(i);};}}

输出如下结果：

当前进度：10%当前进度：20%当前进度：30%当前进度：40%当前进度：50%当前进度：60%当前进度：70%当前进度：80%当前进度：90%当前进度：%

IProgressT接口支持不同的进度实现，这是由消费代码决定的。例如，消费代码可能只关心最新的进度更新，或者希望缓冲所有更新，或者希望为每个更新调用一个操作，等等。所有这些选项都可以通过使用该接口来实现，并根据特定消费者的需求进行定制。例如，如果本文前面的ReadAsync方法能够以当前读取的字节数的形式报告进度，那么进度回调可以是一个IProgresslong接口。

publicTaskReadAsync(byte[]buffer,intoffset,intcount,IProgresslongprogress)

再如FindFilesAsync方法返回符合特定搜索模式的所有文件列表，进度回调可以提供工作完成的百分比和当前部分结果集，它可以用一个元组来提供这个信息。

publicTaskReadOnlyCollectionFileInfoFindFilesAsync(stringpattern,IProgressTupledouble,ReadOnlyCollectionListFileInfoprogress)

或使用API特有的数据类型：

publicTaskReadOnlyCollectionFileInfoFindFilesAsync(stringpattern,IProgressFindFilesProgressInfoprogress)

如果TAP的实现提供了接受IProgressT参数的重载，它们必须允许参数为空，在这种情况下，不会报告进度。IProgressT实例可以作为独立的对象，允许调用者决定如何以及在哪里处理这些进度信息。

我们先来看一段Task.Yield()的代码：

Task.Run(async()={for(inti=0;i10;i++){awaitTask.Yield();...}});

这里的Task.Yield()其实什么也没干，它返回的是一个空任务。那await一个什么也没做的空任务有什么用呢？

我们知道，对计算机来说，任务调度是根据一定的优先策略来安排线程去执行的。如果任务太多，线程不够用，任务就会进入排队状态。而Yield的作用就是让出等待的位置，让后面排除的任务先行。它字面上的意思就是让步，当任务做出让步时，其它任务就可以尽快被分配线程去执行。举个现实生活中的例子，就像你在排队办理业务时，好不容易到你了，但你的事情并不急，自愿让出位置，让其他人先办理，自己假装临时有事到外面溜一圈什么事也没干又回来重新排队。默默地做了一次大善人。

Task.Yield()方法就是在异步方法中引入一个让步点。当代码执行到让步点时，就会让出控制权，去线程池外面兜一圈什么事也没干再回来重新排队。

我们可以对异步任务执行完成的后续操作进行定制。常见的两个方法是ConfigureAwait和ContinueWith。

我们先来看一段WindowsForm中的代码：

privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse){varcontent=CurlAsync().Result;...}privateasyncTaskstringCurlAsync(){using(varclient=newHttpClient()){returnawaitclient.GetStringAsync("