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.NET多線程編碼結合異步編碼示例

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freeflydom

2025年1月16日 11:8 本文熱度 367

1、創(chuàng)建一個.NET8.0控制臺項目來演示多線程的應用

2、快速創(chuàng)建一個線程

3、多次運行程序，可以得到輸出結果

這就是多線程的特點 - 當多個線程并行執(zhí)行時，它們的具體執(zhí)行順序是不確定的，除非我們使用同步機制（如 lock、信號量等）來控制執(zhí)行順序。

4、新建一個類TestThread,以及一個靜態(tài)的測試方法，用來做測試使用

5、在Program中，把輸出改成調(diào)用TestThread類中的測試方法再次執(zhí)行測試一下

6、執(zhí)行以后的輸出結果，如下圖所示

7、Thread.Sleep(毫秒)：線程的等待(睡眠)

執(zhí)行結果：

8、Thread.Join() 代表線程執(zhí)行完畢以后，才可以繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的代碼

如下圖所示，在thread線程內(nèi)部執(zhí)行完成以后，很快就接著執(zhí)行最后的打印輸出方法了

9、Thread.Join(毫秒) 代表等待當前線程執(zhí)行多長時間，如果超出設定的毫秒數(shù)，就會直接執(zhí)行后續(xù)的代碼

運行程序，查看執(zhí)行結果

1、新增Test2方法，用來測試線程池ThreadPool使用

2、WaitCallback也是一個委托，傳入需要在線程池內(nèi)執(zhí)行的方法名稱。以下代碼內(nèi)，“線程池”字符串為要執(zhí)行方法對應的參數(shù)

ThreadPool：
這是.NET中的線程池類
它維護著一組可重用的線程
比直接創(chuàng)建新線程更有效率
QueueUserWorkItem：
這個方法用于將工作項添加到線程池隊列中
線程池會自動分配空閑線程來執(zhí)行這些工作項
WaitCallback：
這是一個委托類型
定義了線程池中的線程要執(zhí)行的方法
可以接收一個 object 類型的參數(shù)
TestThread.Test2：
這是你定義的要在線程池中執(zhí)行的方法
它有這樣的簽名：public static void Test2(object state)
"線程池"：
這是傳遞給 Test2 方法的參數(shù)

3、除了直接傳入回調(diào)方法，也可以直接在線程池開啟的方法內(nèi)，直接寫代碼塊來當做多線程執(zhí)行的部分

4、線程池內(nèi)，可以通過設置Manual信號量，來識別線程池內(nèi)的線程什么時候執(zhí)行完成。

**1、創(chuàng)建一個TestAsyncAction類，添加一個模擬的異步方法TestAction

2、使用Task快讀創(chuàng)建一個線程。最簡單的方法：Task.Run(()=>{ 代碼塊 })

3、兩個線程并行執(zhí)行，查詢執(zhí)行結果

4、如果想等待新開線程執(zhí)行完再繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的代碼，可以使用如下方式：使用 await 等待整個操作完成

await Task.Run(async () =>
{
   await TestAsyncAction.TestAction();
});
代碼會等待異步操作完成才繼續(xù)執(zhí)行

執(zhí)行結果：

5、也可以使用Task.Factory創(chuàng)建一個任務工廠來實現(xiàn)

6、查看執(zhí)行結果

1、【異步結合多線程】如果有多個任務在執(zhí)行期間，在任意一個線程執(zhí)行完畢以后進行執(zhí)行某種操作，可以使用 ContinueWhenAny來進行

// See https://aka.ms/new-console-template for more information
using MultiThreading;
Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}>>>>Hello, World!");
var tasks = new Task[3];
TaskFactory factory = new();
/*
 * .Unwrap() 主要是用來處理嵌套任務問題。
 * 使用 StartNew 執(zhí)行 async lambda 時，會得到一個 Task<Task> (雙層嵌套的Task)
 *          // 不使用 Unwrap
            var task1 = factory.StartNew(async () => {
                await Task.Delay(1000);
                return "Hello";
            });
            // task1 的類型是 Task<Task<string>>
            // 需要兩次 await
            string result1 = await (await task1);
    ---------------------------------------------------
            // 使用 Unwrap
            var task2 = factory.StartNew(async () => {
                await Task.Delay(1000);
                return "Hello";
            }).Unwrap();
            // task2 的類型是 Task<string>
            // 只需要一次 await
            string result2 = await task2;
 */
tasks[0] = factory.StartNew(async () =>
{
    await TestAsyncAction.AsyncAction1();
}).Unwrap();
tasks[1] = factory.StartNew(async () =>
{
    await TestAsyncAction.AsyncAction2();
}).Unwrap();
tasks[2] = factory.StartNew(async () =>
{
    await TestAsyncAction.AsyncAction3();
}).Unwrap();
_ = factory.ContinueWhenAny(tasks, x =>
{
    Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}>>>>正常代碼");
});
Console.ReadLine();//阻止程序退出
PS：如果后續(xù)代碼依賴于續(xù)聯(lián)任務的完成，使用 await
    如果不關心續(xù)聯(lián)任務何時完成，使用 _=

查看執(zhí)行結果：

2、【異步結合多線程】如果要等任務全部執(zhí)行完畢以后才執(zhí)行某個代碼塊，可以使用ContinueWhenAll

查看執(zhí)行結果：

PS：
// 可以使用 Task.WhenAny 替代 ContinueWhenAny
_ = Task.WhenAny(tasks).ContinueWith(t => {
    Console.WriteLine(">>>>正常代碼");
});

3、異步方法中使用 WhenAll 和 WhenAny（這個僅模擬純IO操作，不涉及多線程）

  當遇到 await 時，當前方法會返回到調(diào)用者
  主線程可以繼續(xù)處理其他工作（比如UI響應、處理其他事件等）
  這些任務會被放到線程池中執(zhí)行
  當前方法內(nèi) await 后面的代碼會被打包成續(xù)接(continuation)
  這個續(xù)接會等待所有任務完成后才執(zhí)行
  但這個等待是異步的，不會占用主線程資源