Einführung:
Asynchrone Programmierung ist zu einem beliebten Trend in der modernen Softwareentwicklung geworden. Zwei häufig verwendete Techniken für die asynchrone Programmierung in C# sind Aufgaben Und Themen . Viele Entwickler sind jedoch verwirrt über die Unterschiede zwischen ihnen Aufgaben Und Themen und wann man sie jeweils verwendet. In diesem Artikel werden wir die bestehenden Unterschiede sehen Aufgaben Und Themen in C# und stellen Richtlinien für die Verwendung jedes einzelnen davon bereit.
Was sind Aufgaben?
In C# ist eine Aufgabe eine Abstraktion auf höherer Ebene zum asynchronen Ausführen von Code. Eine Aufgabe bezeichnet eine Arbeitseinheit, die asynchron ausgeführt werden muss, und kann einen Wert zurückgeben oder auch nicht. Eine Aufgabe wird normalerweise mit Hilfe von erstellt Task Factory-Klasse , das verschiedene Methoden zum Erstellen und Ausführen von Aufgaben bereitstellt.
Aufgaben verwenden a Thread-Pool um ihre Arbeit auszuführen, was bedeutet, dass die Aufgaben auf einem der Threads im ausgeführt werden Thread-Pool. Wenn eine Aufgabe erstellt wird, wird sie der hinzugefügt Warteschlange des Thread-Pools , und einer der Threads im Pool wird zum Ausführen der Aufgabe verwendet. Sobald die Aufgabe abgeschlossen ist, kehrt der Thread zum Pool zurück und kann für eine andere Aufgabe verwendet werden.
Aufgaben haben gegenüber Threads mehrere Vorteile:
- Aufgaben sind leichter als Threads. Im Vergleich zu Threads verbrauchen Aufgaben weniger Systemressourcen wie Speicher und CPU-Zeit.
- Aufgaben sind einfacher zu verwalten als Threads. Aufgaben bieten eine Abstraktion auf höherer Ebene für die asynchrone Programmierung, was das Schreiben und Verwalten von Code erleichtert.
- Aufgaben können in bestimmten Situationen auch eine bessere Leistung bieten als Threads. Dies liegt daran, dass Aufgaben a verwenden Thread-Pool , wodurch Threads effizienter verwaltet werden können als Threads für jede Arbeitseinheit zu erstellen und zu zerstören.
Was sind Threads?
In C# ist ein Thread eine Abstraktion auf niedrigerer Ebene zum asynchronen Ausführen von Code. Ein Thread stellt ein Konstrukt auf Betriebssystemebene dar, das zur asynchronen Ausführung von Code verwendet wird. Ein Thread kann einen Wert zurückgeben oder auch nicht und wird normalerweise mit Hilfe von erstellt Thread-Klasse .
Threads nutzen ihre eigenen Ressourcen wie Speicher und CPU-Zeit und werden normalerweise explizit vom Entwickler erstellt und zerstört. Wenn ein Thread erstellt wird, beginnt er sofort mit der Ausführung und setzt die Ausführung fort, bis er explizit gestoppt wird oder seine Arbeit abschließt.
Threads haben im Vergleich zu Aufgaben mehrere Nachteile:
- Threads sind schwerer als Aufgaben. Im Vergleich zu Aufgaben verbrauchen Threads mehr Systemressourcen wie Arbeitsspeicher und CPU-Zeit.
- Threads sind schwieriger zu verwalten als Aufgaben. Threads erfordern mehr Low-Level-Programmierung und Synchronisierung, was das Schreiben und Warten von Code erschwert.
- Threads können in bestimmten Situationen auch eine schlechtere Leistung bieten als Aufgaben. Dies liegt daran, dass das Erstellen und Zerstören von Threads für jede Arbeitseinheit ineffizient sein kann, insbesondere wenn viele Arbeitseinheiten ausgeführt werden müssen.
Wann sollten Aufgaben verwendet werden:
Aufgaben werden empfohlen, wenn Sie eine Arbeitseinheit asynchron ausführen möchten und keine detaillierte Kontrolle über die Ausführung benötigen. Aufgaben eignen sich perfekt für die Ausführung kleiner und kurzlebiger Arbeitseinheiten, wie z. B. E/A-Vorgänge oder einfache Berechnungen.
Aufgaben werden auch dann empfohlen, wenn Sie die Vorteile eines nutzen möchten Thread-Pool . A Thread-Pool kann Threads effizienter verwalten als Threads für jede Arbeitseinheit zu erstellen und zu zerstören. Dies kann zu einer besseren Leistung führen, insbesondere wenn viele Arbeitseinheiten ausgeführt werden müssen.
Aufgaben sind auch nützlich, wenn Sie asynchrone Vorgänge verketten möchten. Mithilfe des Wait-Operators können Aufgaben kombiniert werden, um eine Kette asynchroner Vorgänge zu erstellen, die nacheinander ausgeführt werden. Dies kann wichtig sein, wenn Sie eine Reihe abhängiger asynchroner Vorgänge ausführen möchten.
Wann man Threads verwendet:
Threads in C# sollten verwendet werden, wenn Sie eine differenzierte Kontrolle über die Ausführung benötigen und wenn Sie bestimmte Anforderungen haben, die mit den von Tasks bereitgestellten Abstraktionen auf höherer Ebene nicht erfüllt werden können. Hier sind einige Situationen, in denen Threads möglicherweise die bessere Wahl sind:
Langlebige Arbeitseinheiten:
Threads eignen sich besser für langlebige Arbeitseinheiten, z. B. Hintergrunddienste oder komplexe Berechnungen, die mehr Kontrolle über die Ausführung erfordern. In solchen Fällen ist es oft notwendig, die Ausführung des Codes feinkörniger zu steuern, als dies durch Aufgaben möglich ist.
Fein abgestimmte Kontrolle über die Thread-Ausführung:
Mit Threads können Sie festlegen Thread-Prioritäten, Thread-Synchronisation , Und Thread bricht ab . Wenn Sie die Ausführung Ihres Codes anpassen müssen, stellen Threads eine Low-Level-Schnittstelle bereit, die Ihnen dies ermöglicht.
Low-Level-Programmierung:
lexikographische Ordnung
Threads erfordern mehr Programmierung und Synchronisierung auf niedriger Ebene, was nützlich sein kann, wenn Sie spezielle Anforderungen haben, die mit den von Tasks bereitgestellten Abstraktionen auf höherer Ebene nicht erfüllt werden können.
Interop mit nicht verwaltetem Code:
Wenn Sie mit nicht verwaltetem Code interagieren müssen, sind Threads möglicherweise die einzige Option. In solchen Fällen müssen Sie Threads möglicherweise manuell erstellen und steuern, um sicherzustellen, dass Ihr Code mit nicht verwaltetem Code ordnungsgemäß funktioniert.
Überlegungen zur Leistung:
In manchen Situationen kann das Erstellen und Zerstören von Threads für jede Arbeitseinheit ineffizient sein, insbesondere wenn viele Arbeitseinheiten ausgeführt werden müssen. In solchen Fällen kann die Verwendung von Threads eine bessere Option sein, da sie für mehrere Arbeitseinheiten wiederverwendet werden können.