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思緒由Q1引發(fā)，后續(xù)Q2、Q3基于Q1的發(fā)散探究

Q1. Task.Run、Task.Factory.StartNew 的區(qū)別?

我們常使用Task.Run和Task.Factory.StartNew創(chuàng)建并啟動(dòng)任務(wù)，但是他們的區(qū)別在哪里?在哪種場景下使用前后者?

官方推薦使用Task.Run方法啟動(dòng)基于計(jì)算的任務(wù)， 當(dāng)需要對(duì)長時(shí)間運(yùn)行、基于計(jì)算的任務(wù)做精細(xì)化控制時(shí)使用Task.Factory.StartNew。

Task.Factory提供了自定義選項(xiàng)、自定義調(diào)度器的能力，這也說明了Task.Run是Task.Factory.StartNew的一個(gè)特例，Task.Run 只是提供了一個(gè)無參、默認(rèn)的任務(wù)創(chuàng)建和調(diào)度方式。

當(dāng)你在Task.Run傳遞委托

Task.Run(someAction); 

實(shí)際上等價(jià)于

Task.Factory.StartNew(someAction,  
CancellationToken.None, TaskCreationOptions.DenyChildAttach, TaskScheduler.Default); 

一個(gè)長時(shí)間運(yùn)行的任務(wù)，如果使用Task.Run鐵定會(huì)使用線程池線程，可能構(gòu)成濫用線程池線程，這個(gè)時(shí)候最好在獨(dú)立線程中執(zhí)行任務(wù)。

Q2. 既然說到Task.Run使用線程池線程，線程池線程有哪些特征?為什么有自定義調(diào)度器一說?

github: TaskScheduler[1] 251行顯示TaskScheduler.Dafult確實(shí)是線程池任務(wù)調(diào)度器。

線程池[2]線程的特征：

① 池中線程都是后臺(tái)線程

② 線程可重用，一旦線程池中的線程完成任務(wù)，將返回到等待線程隊(duì)列中， 避免了創(chuàng)建線程的開銷

③ 池中預(yù)熱了工作者線程、IO線程

我啟動(dòng)一個(gè)腳手架項(xiàng)目：默認(rèn)最大工作者線程32767，最大IO線程1000 ; 默認(rèn)最小工作線程數(shù)、最小IO線程數(shù)均為8個(gè)

github: ThreadPoolTaskScheduler[3] 顯示線程池任務(wù)調(diào)度器是這樣調(diào)度任務(wù)的：

/// <summary> 
/// Schedules a task to the ThreadPool. 
/// </summary> 
/// <param name="task">The task to schedule.</param> 
protected internal override void QueueTask(Task task) 
{ 
     TaskCreationOptions options = task.Options; 
     if ((options & TaskCreationOptions.LongRunning) != 0) 
     { 
          // Run LongRunning tasks on their own dedicated thread. 
          Thread thread = new Thread(s_longRunningThreadWork); 
          thread.IsBackground = true; // Keep this thread from blocking process shutdown 
          thread.Start(task); 
    } 
    else 
    { 
         // Normal handling for non-LongRunning tasks. 
        bool preferLocal = ((options & TaskCreationOptions.PreferFairness) == 0); 
        ThreadPool.UnsafeQueueUserWorkItemInternal(task, preferLocal); 
    } 
} 

請(qǐng)注意8-14行：若上層使用者將LongRunning任務(wù)應(yīng)用到默認(rèn)的任務(wù)調(diào)度器(也即ThreadPoolTaskScheduler)，ThreadPoolTaskScheduler會(huì)有一個(gè)兜底方案：會(huì)將任務(wù)放在獨(dú)立線程上執(zhí)行。

何時(shí)不使用線程池線程

有幾種應(yīng)用場景，其中適合創(chuàng)建并管理自己的線程，而非使用線程池線程：

• 需要一個(gè)前臺(tái)線程。
• 需要具有特定優(yōu)先級(jí)的線程。
• 擁有會(huì)導(dǎo)致線程長時(shí)間阻塞的任務(wù)。線程池具有最大線程數(shù)，因此大量被阻塞的線程池線程可能會(huì)阻止任務(wù)啟動(dòng)。
• 需將線程放入單線程單元。所有 ThreadPool 線程均位于多線程單元中。
• 需具有與線程關(guān)聯(lián)的穩(wěn)定標(biāo)識(shí)，或需將一個(gè)線程專用于一項(xiàng)任務(wù)。

Q3. 既然要自定義任務(wù)調(diào)度器，那我們就來倒騰?

實(shí)現(xiàn)TaskScheduler 抽象類，其中的抓手是“調(diào)度”，也就是 QueueTask、TryExecuteTask 方法，之后你可以自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法， 從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中調(diào)度出任務(wù)執(zhí)行。

給個(gè)例子：

public sealed class CustomTaskScheduler : TaskScheduler, IDisposable 
    { 
        private BlockingCollection<Task> tasksCollection = new BlockingCollection<Task>(); 
        private readonly Thread mainThread = null; 
        public CustomTaskScheduler() 
        { 
            mainThread = new Thread(new ThreadStart(Execute)); 
            if (!mainThread.IsAlive) 
            { 
                mainThread.Start(); 
            } 
        } 
        private void Execute() 
        { 
            foreach (var task in tasksCollection.GetConsumingEnumerable()) 
            { 
                TryExecuteTask(task); 
            } 
        } 
        protected override IEnumerable<Task> GetScheduledTasks() 
        { 
            return tasksCollection.ToArray(); 
        } 
        protected override void QueueTask(Task task) 
        { 
            if (task != null) 
                tasksCollection.Add(task);            
        } 
        protected override bool TryExecuteTaskInline(Task task, bool taskWasPreviouslyQueued) 
        { 
            return false; 
        } 
        private void Dispose(bool disposing) 
        { 
            if (!disposing) return; 
            tasksCollection.CompleteAdding(); 
            tasksCollection.Dispose(); 
        } 
        public void Dispose() 
        { 
            Dispose(true); 
            GC.SuppressFinalize(this); 
        } 
    } 

引用鏈接

[1] github: TaskScheduler: https://github.com/dotnet/coreclr/blob/master/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/Tasks/TaskScheduler.cs

[2] 線程池: https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/standard/threading/the-managed-thread-pool

[3] github: ThreadPoolTaskScheduler: https://github.com/dotnet/coreclr/blob/master/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/Tasks/ThreadPoolTaskScheduler.cs