c#Thread、ThreadPool、Task有什么区别，什么时候⽤，以
及Task的使⽤
c# Thread、ThreadPool、Task有什么区别，什么时候⽤，以及Task的使⽤
这三者都是为了处理耗时任务，且都是异步的。
Thread
Thread就是Thread，需要⾃⼰调度，适合长跑型的操作。
ThreadPoll
ThreadPool是Thread基础上的⼀个线程池，⽬的是减少频繁创建线程的开销。线程很贵，要开新的stack，要增加CPU上下⽂切换，所以ThreadPool适合频繁、短期执⾏的⼩操作。调度算法是⾃适应的，会根据程序执⾏的模式调整配置，通常不需要⾃⼰调度线程。另外分为Worker和IO两个池。IO线程对应Native的overlapped io，Win下利⽤IO完成端⼝实现⾮阻塞IO。
【Thread vs. ThreadPoll】
前台线程：主程序必须等待线程执⾏完毕后才可退出程序。Thread默认为前台线程，也可以设置为后台线程。
后台线程：主程序执⾏完毕后就退出，不管线程是否执⾏完毕。ThreadPool默认为后台线程。
线程消耗：开启⼀个新线程，线程不做任何操作，都要消耗1M左右的内存。
总结：ThreadPoll 性能优于 Thread，但是 Thread 和 ThreadPoll 对线程的控制都不是很好，例如线程等待（线程执⾏⼀段时间⽆响应后，直接停⽌线程），释放资源等，都没有直接的API来控制，只能通过硬编码来实现。同时，ThreadPool 使⽤的是线程池全局队列，全局队列中的线程依旧会存在竞争共享资源的情况，从⽽影响性能。
task
Task 是在 .NET Framework 4 中添加进来的。这是新的 namespace：System.Threading.Tasks；它强调的是 adding parallelism and concurrency to applications。在语法上，和 lamda 表达式更好地结合。
Task 背后的实现也是使⽤了线程池线程，但它的性能优于ThreadPoll，因为它使⽤的不是线程池的全局队列，⽽是本地队列，使线程之间的资源竞争减少。同时，Task 提供了丰富的 API 来管理、控制线
程。但是相对前⾯两种耗内存，Task 依赖于 CPU，对于多核的CPU性能远超前两者，⽽对于单核的CPU，三者性能没什么差别。
创建Task有两种⽅法：
//⼯⼚创建，直接执⾏
Task t = Task.Factory.StartNew(() => {
Console.WriteLine("任务已启动....");
});
或者
//直接实例化，必须⼿动去Start
Task t2 = new Task(() => {
Console.WriteLine("开启⼀个新任务");
});
t2.Start();//任务已启动...
第⼀种⽅法不需要调⽤start，初始化后任务就开始了。
Task还可以随时取消正在执⾏的任务，请看下⾯的代码
static void Main(string[] args) {
CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
Task t3 = new Task(() => LongRunTask(cts.Token));
t2.Start();
Thread.Sleep(3000);
cts.Cancel();
Console.Read();
}
private static void LongRunTask(CancellationToken token) {
while (true) {
if (!token.IsCancellationRequested) {
Thread.Sleep(500);
Console.WriteLine(".");
} else {
Console.WriteLine("任务取消了");
break;
}
}
}
Task的任务控制：Task最吸引⼈的地⽅就是他的任务控制了，你可以很好的控制task的执⾏顺序，让多个task有序的⼯作
⽅法名说明
Task.Wait task1.Wait(); 就是等待任务执⾏（task1）完成，task1的状态变为Completed
Task.WaitAll待所有的任务都执⾏完成
Task.WaitAny同Task.WaitAll，就是等待任何⼀个任务完成就继续向下执⾏
Task.ContinueWith第⼀个Task完成后⾃动启动下⼀个Task，实现Task的延续
CancellationTokenSource通过cancellation的tokens来取消⼀个Task
使⽤ Task 代替 ThreadPool 和 Thread
【Task 的优势】
ThreadPool 相⽐Thread来说具备了很多优势，但是ThreadPool却⼜存在⼀些使⽤上的不⽅便。⽐如：
1. ThreadPool 不⽀持线程的取消、完成、失败通知等交互性操作；
2. ThreadPool 不⽀持线程执⾏的先后次序。
以往，如果开发者要实现上述功能，需要完成很多额外的⼯作，现在，FCL中提供了⼀个功能更强⼤的概念：Task。Task在线程池的基础上进⾏了优化，并提供了更多的API。在 FCL4.0 中，如果我们要编写多线程程序，Task显然已经优于传统的⽅式。
以下是⼀个简单的任务⽰例：writeline用什么替代
{
Task t = new Task(() =>
{
Console.WriteLine("任务开始⼯作……");
//模拟⼯作过程
Thread.Sleep(5000);
});
t.Start();
t.ContinueWith((task) =>
{
Console.WriteLine("任务完成，完成时候的状态为：");
Console.WriteLine("IsCanceled={0}\tIsCompleted={1}\tIsFaulted={2}",
task.IsCanceled, task.IsCompleted, task.IsFaulted);
});
Console.ReadKey();
}
【Task的完成状态】
任务 Task 有这样⼀些属性，让我们查询任务完成时的状态：
1: IsCanceled，因为被取消⽽完成；
2: IsCompleted，成功完成；
3: IsFaulted，因为发⽣异常⽽完成。
需要注意的是，任务并没有提供回调事件来通知完成（像 BackgroundWorker ⼀样），它通过启⽤⼀个新任务的⽅式来完成类似的功能。ContinueWith ⽅法可以在⼀个任务完成的时候发起⼀个新任务，这种⽅式天然就⽀持了任务的完成通知：可以在新任务中获取原任务的结果值。
下⾯是⼀个稍微复杂⼀点的例⼦，同时⽀持完成通知、取消、获取任务返回值等功能：
Task<int> t = new Task<int>(() => Add(cts.Token), cts.Token);
t.Start();
t.ContinueWith(TaskEnded);
//等待按下任意⼀个键取消任务
Console.ReadKey();
cts.Cancel();
Console.ReadKey();
}
static void TaskEnded(Task<int> task)
{
Console.WriteLine("任务完成，完成时候的状态为：");
Console.WriteLine("IsCanceled={0}\tIsCompleted={1}\tIsFaulted={2}",
task.IsCanceled, task.IsCompleted, task.IsFaulted);
Console.WriteLine("任务的返回值为：{0}", task.Result);
}
static int Add(CancellationToken ct)
{
Console.WriteLine("任务开始……");
int result = 0;
while (!ct.IsCancellationRequested)
{
result++;
Thread.Sleep(1000);
}
return result;
}
在任务开始后⼤概3秒钟的时候按下键盘，会得到如下的输出：
任务开始……
任务完成，完成时候的状态为：
IsCanceled=False IsCompleted=True IsFaulted=False
任务的返回值为：3
你也许会奇怪，我们的任务是通过Cancel的⽅式处理，为什么完成的状态IsCanceled那⼀栏还是False。这是因为在⼯作任务中，我们对于IsCancellationRequested进⾏了业务逻辑上的处理，并没有通过ThrowIfCancellationRequested⽅法进⾏处理。如果采⽤后者的⽅式，如下：
Task<int> t =new Task<int>(() => AddCancleByThrow(cts.Token), cts.Token);
t.Start();
t.ContinueWith(TaskEndedByCatch);
//等待按下任意⼀个键取消任务
Console.ReadKey();
cts.Cancel();
Console.ReadKey();
}
static void TaskEndedByCatch(Task<int> task)
{
Console.WriteLine("任务完成，完成时候的状态为：");
Console.WriteLine("IsCanceled={0}\tIsCompleted={1}\tIsFaulted={2}",
task.IsCanceled, task.IsCompleted, task.IsFaulted);
try
{
Console.WriteLine("任务的返回值为：{0}", task.Result);
}
catch (AggregateException e)
{
e.Handle((err) => err is OperationCanceledException);
}
}
static int AddCancleByThrow(CancellationToken ct)
{
Console.WriteLine("任务开始……");
int result = 0;
while (true)
{
ct.ThrowIfCancellationRequested();
result++;
Thread.Sleep(1000);
}
return result;
}
那么输出为：
任务开始……
任务完成，完成时候的状态为：
IsCanceled=True IsCompleted=True IsFaulted=False
在任务结束求值的⽅法TaskEndedByCatch中，如果任务是通过 ThrowIfCancellationRequested ⽅法结束的，对任务求结果值将会抛出异常 OperationCanceledException，⽽不是得到抛出异常前的结果值。这意味着任务是通过异常的⽅式被取消掉的，所以可以注意到上⾯代码的输出中，状态 IsCancled 为True。
再⼀次，我们注意到取消是通过异常的⽅式实现的，⽽表⽰任务中发⽣了异常的IsFaulted状态却还是等于False。这是因为ThrowIfCancellationRequested 是协作式取消⽅式类型 CancellationTokenSource 的⼀个⽅法，CLR进⾏了特殊的处理。CLR知道这⼀⾏程序开发者有意为之的代码，所以不把它看作是⼀个异常（它被理解为取消）。要得到 IsFaulted 等于 True 的状态，我们可以修改While 循环，模拟⼀个异常出来：
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