C# Thread与Task的区别

Thread与Task的区别

一.进阶认识

• 进程与线程
• 同步与异步
• 阻塞与非阻塞

1.进程(process)

当一个程序开始的时候,它是一个进程, 进程包括运行中的程序和程序所用到的内存和系统资源

注意: 线程是由多个线程所组成的

2.线程(thread)

单线程就相当于:一个人正在做饭,做完饭去抽烟,然后回来吃饭

多线程就相当于: 一个人一边在做着饭的同时, 也抽着烟,同时进行

3.同步(sync):

发出一个功能调用时, 在没有得到结果之前, 该调用就不返回

更详细的就是: 同步就是你在做一件事情的时候,这件事没做完你做不了别的

4.异步(async)

与同步相对, 调用在发出之后, 这个调用就直接返回了, 所以没有返回结果. 当这个结果调用完成后, 一般通过状态, 通知和回调来通知调用者. 对于异步调用, 调用的返回不受调用者控制

例如: 你一边打电话一般抽着烟.互不影响

5.阻塞(block)

阻塞调用是指调用结果返回之前, 当前线程会被挂起,就不继续执行后续操作

可以理解为:上一件事没做完,就不会做下一件事

6.非阻塞(non-block)

非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前, 该调用不会阻塞当前线程

二.线程与同步异步的关系

单线程可以异步操作么? 当时可以,比如延迟方法, 就是典型的异步

但是单线程异步和多线程异步还是有区别的, 因为单线程异步操作在通知者调用之前,是没有跑任何代码的, 因为没有任何线程提供给它.

例如:

1. 单线程同步: 甲方线搬了一块砖
2. 多线程同步: 甲方先搬了一块砖,乙方又搬了一块砖
3. 多线程异步: 甲乙同时搬了一块砖

三.Thread与Task区别

Thread类 .NET中最基础的多线程编程方式, 它直接接代表了操作系统. 使用Thread可以直接接控制线程的创建, 启动, 暂停, 终止等操作.

Task是**.NET 4.0**引入的一个高级抽象, 用于表示异步操作. Task基于线程池技术, 他可以更高效的管理和调度线程资源

1.Task 是基于 Thread 的,是比较高层级的封装, Task 最终还是需要 Thread来执行

Task特点:

• Task是对线程的高级抽象, 隐藏了线程管理的细节, 使用起来更加方便

• 基于线程池技术,线程池可以复用线程, 减少线程创建和销毁的开销

• Task与async 和await 关键字结合使用, 使得异步编程更加简介和直观

2.Task 默认使用后台线程执行, Thread 默认使用前台线程

Thread特点

• 可以对线程进行非常细粒度的控制，如设置线程的优先级、挂起和恢复线程等。
• 创建和销毁线程的开销相对较大，因为它直接与操作系统的线程对应。
• 需要手动处理线程之间的同步问题，如使用 lock 语句来避免竞态条件。

 static void Main(string[] args)
 {
    Thread thread=new Thread(()=>{Thread.Sleep(3000);});
    thread.Start();
 }

上一个代码,主程序在3秒后结束,下面的代码会瞬间结束

static void Main(string[] args)
{
    Task<int>task=new Task<int>(()=>
   {
       Thread.Sleep(3000);
       return 1;
   }     
    task.start();
}

Thread 示例代码

using System;
using System.Threading;
class Program
{
    static void ThreadMethod()
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            Console.WriteLine($"Thread: {i}");
            Thread.Sleep(100);
        }
    }
    static void Main()
    {
        // 创建一个新的线程
        Thread newThread = new Thread(ThreadMethod);
        // 启动线程
        newThread.Start();
        // 主线程继续执行
        for (int i = 0; i < 3; i++)
        {
            Console.WriteLine($"Main: {i}");
            Thread.Sleep(150);
        }
        // 等待新线程执行完毕
        newThread.Join();//用来阻塞线程,直到线程执行完毕
        Console.WriteLine("Main thread finished.");
    }
}

Task示例代码

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task TaskMethod()
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            Console.WriteLine($"Task: {i}");
            await Task.Delay(100);
        }
    }
    static async Task Main()
    {
        // 创建并启动一个任务
        Task task = TaskMethod();
        // 主线程继续执行
        for (int i = 0; i < 3; i++)
        {
            Console.WriteLine($"Main: {i}");
            await Task.Delay(150);
        }
        // 等待任务执行完毕
        await task;
        Console.WriteLine("Main thread finished.");
    }
}

对比总结

可以更高效地利用系统资源。 |
| 由于线程创建和销毁的开销较大，频繁创建和销毁线程会导致性能下降。 | 基于线程池技术，减少了线程创建和销毁的开销，性能相对较高。 |
| 需要手动处理线程同步和资源管理，编程复杂度较高 | 与 async 和 await 结合使用，编程模型更加简洁，降低了异步编程的复杂度。 |