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本文轉載自微信公眾號「全棧碼農畫像」，作者小碼甲。轉載本文請聯系全棧碼農畫像公眾號。

最近入職了新公司，嘗試閱讀祖傳代碼，記錄并更新最近的編程認知。

思緒由Q1引發，后續Q2、Q3基于Q1的發散探究

Q1. Task.Run、Task.Factory.StartNew 的區別?

我們常使用Task.Run和Task.Factory.StartNew創建并啟動任務，但是他們的區別在哪里?在哪種場景下使用前后者?

官方推薦使用Task.Run方法啟動基于計算的任務， 當需要對長時間運行、基于計算的任務做精細化控制時使用Task.Factory.StartNew。

Task.Factory提供了自定義選項、自定義調度器的能力，這也說明了Task.Run是Task.Factory.StartNew的一個特例，Task.Run 只是提供了一個無參、默認的任務創建和調度方式。

當你在Task.Run傳遞委托

Task.Run(someAction); 

實際上等價于

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

一個長時間運行的任務，如果使用Task.Run鐵定會使用線程池線程，可能構成濫用線程池線程，這個時候最好在獨立線程中執行任務。

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

github: TaskScheduler[1] 251行顯示TaskScheduler.Dafult確實是線程池任務調度器。

線程池[2]線程的特征：

① 池中線程都是后臺線程

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

③ 池中預熱了工作者線程、IO線程

我啟動一個腳手架項目：默認最大工作者線程32767，最大IO線程1000 ; 默認最小工作線程數、最小IO線程數均為8個

github: ThreadPoolTaskScheduler[3] 顯示線程池任務調度器是這樣調度任務的：

/// <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); 
    } 
} 

請注意8-14行：若上層使用者將LongRunning任務應用到默認的任務調度器(也即ThreadPoolTaskScheduler)，ThreadPoolTaskScheduler會有一個兜底方案：會將任務放在獨立線程上執行。

何時不使用線程池線程

有幾種應用場景，其中適合創建并管理自己的線程，而非使用線程池線程：

• 需要一個前臺線程。
• 需要具有特定優先級的線程。
• 擁有會導致線程長時間阻塞的任務。線程池具有最大線程數，因此大量被阻塞的線程池線程可能會阻止任務啟動。
• 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。
• 需具有與線程關聯的穩定標識，或需將一個線程專用于一項任務。

Q3. 既然要自定義任務調度器，那我們就來倒騰?

實現TaskScheduler 抽象類，其中的抓手是“調度”，也就是 QueueTask、TryExecuteTask 方法，之后你可以自定義數據結構和算法， 從數據結構中調度出任務執行。

給個例子：

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