.NET 4并行编程入门之Task的休眠-.net task 多线程

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本篇的议题如下：

1.Task的休眠。

1. Task的休眠

有时候，我们常常希望一个Task在等待一段时间之后再运行，也就有点类似之前多线程编程中的Sleep。我们可以设置一个Task休眠多长时间，当这个时间过了，Task就自动的唤醒接着运行。

下面就讲讲休眠的方法：

a.使用CancellationToken的Wait Handle：

a) 在.NET 4并行编程中，让一个Task休眠的最好的方式就是使用CancellationToken的等待操作(Wait Handle)。而且操作起来也很简单：首先创建一个CancellationTokenSource的实例，然后通过这个实例的Token属性得到一个CancellationToken的实例，然后在用CancellationToken的WaitHandle属性，然后调用这个这个属性的WaitOne()方法。其实在之前讲述”Task的取消”一文中就已经使用过。

b) WaitOne()方法有很多的重载方法来提供更多的功能，例如可以传入一个int的整数，表明要休眠多长的时间，单位是微秒，也可以传入一个TimeSpan的值。如果调用了CancellationToken的Cancel()方法，那么休眠就立刻结束。就是因为这个原因，我们之前的文章讲过，WaitOne()可以作为检测Task是否被取消的一个方案

下面来看一段示例代码：

代码

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();  
}

在上面的代码中，task在休眠了10秒钟之后就打印出一条信息。在例子中，在我们敲一下键盘之后，CancellationToken就会被Cancel，此时休眠就停止了，task重新唤醒，只不过是这个task将会被cancel掉。

有一点要注意：WaitOne()方法只有在设定的时间间隔到了，或者Cancel方法被调用，此时task才会被唤醒。如果如果cancel()方法被调用而导致task被唤醒，那么CancellationToken.WaitHandle.WaitOne()方法就会返回true，如果是因为设定的时间到了而导致task唤醒，那么CancellationToken.WaitHandle.WaitOne()方法返回false。

b.task休眠的第二种方法：使用传统的Sleep。

我们现在已经知道了：其实TPL(并行编程)的底层还是基于.NET的线程机制的。所以还是可以用传统的线程技术来使得一个task休眠：调用静态方法—Thread.Sleep(),并且可以传入一个int类型的参数，表示要休眠多长时间。

代码

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();  
 }

这种方法和之前第一种方法最大的区别就是：使用Thread.Sleep()之后，然后再调用token的cancel方法，task不会立即就被cancel，这主要是因为Thread.Sleep()将会一直阻塞线程，直到达到了设定的时间，这之后，再去check task时候被cancel了。举个例子，假设再task方法体内调用Thread.Sleep(100000)方法来休眠task，然后再后面的代码中调用token.Cancel()方法，此时处于并行编程内部机制不会去检测task是否已经发出了cancel请求，而是一直休眠，直到时间超过了100000微秒。如果采用的是之前的第一种休眠方法，那么不管WaitOne（）中设置了多长的时间，只要token.Cancel()被调用，那么task就像内部的Scheduler发出了cancel的请求，而且task会被cancel。

c.第三种休眠方法：自旋等待.

这种方法也是值得推荐的。之前的两种方法，当他们使得task休眠的时候，这些task已经从Scheduler的管理中退出来了，不被再内部的Scheduler管理(Scheduler，这里只是简单的提下，因为后面的文章会详细讲述，这里只要知道Scheduler是负责管理线程的)，因为休眠的task已经不被Scheduler管理了，所以Scheduler必须做一些工作去决定下一步是哪个线程要运行，并且启动它。为了避免Scheduler做那些工作，我们可以采用自旋等待：此时这个休眠的task所对应的线程不会从Scheduler中退出，这个task会把自己和CPU的轮转关联起来，我们还是用代码示例讲解吧。

代码

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();  
 }

代码中我们在Thread.SpinWait()方法中传入一个整数，这个整数就表示CPU时间片轮转的次数，至于要等待多长的时间，这个就和计算机有关了，不同的计算机，CPU的轮转时间不一样。自旋等待的方法常常于获得同步锁，后续会讲解。使用自旋等待会一直占用CPU，而且也会消耗CPU的资源，更大的问题就是这个方法会影响Scheduler的运作。

今天就写道这里：后续文章将会逐一讲解：Task的等待完成操作，Task中的异常处理，获取Task的状态，执行Lazily Task，常见问题解决方案。

原文标题：.NET 4 并行（多核）编程系列之四

链接：http://www.cnblogs.com/Leo_wl/archive/2010/06/01/1749597.html

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