From: 011netservice@gmail.com
Date: 2022-04-22
Subject: Thread and Task Samples

thread 跟 task 都能完成非同步工作, 以下列出各種組合的程式範例:
程式範例下載

啟動執行子執行緒或工作

啟動執行子執行緒或工作, 若沒有使用狀態參數的話, 通常會改變共用資源的狀態(例如: 改變畫面上的某個欄位值), 完成處理結果:

注意: 使用共用資源, 就需要注意多工作業下同時使用的衝突問題. (解決方法例如: 以 Lock 控制同一時間只有一個執行緒鎖定使用中)

Thread1.cs

ThreadStart(Action).Start()
送出動作代理函數, 無傳入參數, 系統會回呼動作代理函數.
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Task1.cs

Task(Action).Start()
送出動作代理函數, 無傳入參數, 系統會回呼動作代理函數.
alt

使用狀態參數回傳結果

子執行緒或工作, 除了以共用資源回傳處理結果以外, 也可以狀態參數傳遞, 避免多工平行運算時, 發生同時取用共用資源的衝突.

Thread2

ParameterizedThreadStart(Action).Start(Parameter)
送出動作代理函數, 傳入參數, 系統會回呼動作代理函數.
alt

Task2

Task(Action, Parameter).Start()
送出動作函數, 傳入參數, 系統會回呼動作代理函數.
alt

等候完成後, 再取用處理結果

通常, 主執行緒只需要子執行緒或工作的運算結果, 而不需要處理過程. 因此可以透過封鎖主執行緒的方式, 等候子執行緒或工作結束後, 再取用子執行緒或工作的運算結果.
此外, Task 比 Thread 多一點功能: "Task 本身也可以回傳運算結果", 可以取代狀態參數回傳運算結果.

Thread3

Thread.Join() 封鎖主執行緒, 等候子執行緒結束.
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Task3

Task.Wait() 封鎖主執行緒, 等候工作結束.
這裡會發現 Task 比 Thread 多一點功能: "Task 本身也可以回傳運算結果", 可以取代狀態參數回傳運算結果.
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系統排班執行

透過系統排班的呼叫方式, 可由系統以 ThreadPool執行緒集區, 有效率的管理子執行緒(或工作)的執行作業, 降低系統負擔, 並簡化呼叫步驟.

Thread4

透過 BackgroundWorker 背景工作簡化呼叫子執行緒, 系統會以 ThreadPool 執行緒集區管理執行緒, 有效率的回呼(啟動與完成時的)代理函數.
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Task4

Task.Run() 同樣可以簡化呼叫方式, 並使用 ThreadPool 降低系統負擔.
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減輕系統負擔

透過 ThreadPool 及 Task.Factory 可以減輕系統負擔:

Thread5

執行緒集區 ThreadPool 可減輕系統負擔.
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Task5

Task.Factory 可減輕系統負擔.
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取消執行

Thread6

以共用資源控制取消執行緒.
注意: 使用共用資源, 就需要注意多工作業下同時使用的衝突問題. (解決方法例如: 以 Lock 控制同一時間只有一個執行緒鎖定使用中)
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Task6

以 CancelationToken 控制取消工作, 比共用資源的方式更安全、更有效率.
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摘要

Thread

1. 系統負擔較重. 每一個執行緒虛耗用 1MB 記憶體空間.
2. 使用完成後, .Net CLR Garbage Collection 垃圾回收功能需進行回收作業.
3. 處理結果透過改變(共用資源)或(狀態物件)完成. 共用資源須注意不同執行緒共用鎖定的情況. 狀態物件須在執行緒之間傳送資料.

Task

1. 微軟建議優先採用的非同步/多工程式開發方式.
2. Task.Run() 是 Task.Factory.StartNew() 的簡化版本, 以預設參數帶入, 可簡化複雜的使用方式.
Task.Run() 預設為:
(cancellation token) = CancellationToken.None.
(CreationOptions) = TaskCreationOptions.DenyChildAttach.
Uses the default task scheduler.
3. 處理結果除了透過改變(共用資源)或(狀態物件)以外, 還可以透過 Task 回傳處理結果.

中英文對照

Action: 動作. 無回傳值的代理函數.
Block: 封鎖.
Delegate: 代理/委派函數.
Function: 函數. 有回傳值的代理函數.
Synchronization: 同步化.
Task: 工作.
Task.Factory: 工作工廠? 或工作集區.
Thread: 執行緒.
ThreadPool: 執行緒集區.
CancellationToken: 取消權杖.

Log
20200306, 011netservice@gmail.com, Create.
20200311, Honda, Add cancel samples..

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