CSharp (C#) 中创建Task 的7种方法对比，你用对了吗？

在C#编程中，Task是用于异步编程的重要工具之一。了解不同创建Task的方式以及它们之间的区别，对提高编程效率和代码质量至关重要。本文将详细探讨几种常见的Task创建方式，并分析它们的使用场景及优缺点。

一、使用Task.Run方法

1. 概述
Task.Run是最常见的一种创建Task的方式。它接受一个Action委托或Func委托作为参数，并将其放在线程池中的一个线程上执行。

2. 示例代码

Task task = Task.Run(() => {
    // 任务代码
});

3. 使用场景

- 当你有一个CPU密集型操作，并且希望它在后台线程上执行，从而不阻塞主线程时。
- 当需要并行处理多个任务以提高性能时。

4. 优缺点比较

优点：
- 简单易用。
- 自动管理线程生命周期。

缺点：
- Task.Run方法返回的Task表示的是一个“后台”任务，如果没有任何前台任务引用该后台任务，则该后台任务可能在GC回收时被终止。

二、使用Task.Factory.StartNew方法

1. 概述
Task.Factory.StartNew与Task.Run类似，但提供了更多的配置选项，比如可以设置任务的优先级等。

2. 示例代码

Task task = Task.Factory.StartNew(() => {
    // 任务代码
}, TaskCreationOptions.None);

3. 使用场景
- 当需要更细粒度地控制任务的创建和行为时，例如设置任务优先级。

4. 优缺点比较

优点：
- 提供了比Task.Run更多的配置选项。

缺点：
- API相对复杂一些。
- 如果滥用高优先级，可能会导致应用程序的性能问题。

三、手动创建Task

1. 概述
有时你可能需要完全控制Task的创建过程，这时可以通过构造函数直接创建一个Task。

2. 示例代码

Task task = new Task(() => {
    // 任务代码
});

3. 使用场景
- 当需要在特定时机启动任务时，例如在特定的事件触发后。

4. 优缺点比较

优点：
- 提供了最大的灵活性和控制权。

缺点：
- 需要手动管理Task的状态，包括启动和异常处理。
- 更容易出错，特别是在忘记启动任务的情况下。

四、使用async和await关键字

1. 概述
在异步编程模型中，async和await关键字使得编写异步代码更加简洁和可读。实际上，编译器会将这些代码转换为状态机，以支持异步操作。

2. 示例代码

async Task MyAsyncMethod() {
    await Task.Delay(1000); // 模拟异步延时
}

3. 使用场景
- 当需要编写非阻塞性代码以提高应用响应性时。
- 当处理I/O密集型操作时。

4. 优缺点比较

优点：
- 语法简洁，易于阅读和维护。
- 自动处理异常和任务状态。

缺点：
- 如果过度使用，可能会导致上下文切换过多，影响性能。
- 在某些情况下，可能会引入复杂的错误处理逻辑。

五、使用TaskCompletionSource手动控制Task结果

1. 概述
TaskCompletionSource<T>允许开发者手动设置一个Task的结果或者完成状态。这对于实现自定义的异步操作非常有用。

2. 示例代码

TaskCompletionSource<int> taskTmp = new TaskCompletionSource<int>();

// 在某个地方完成任务
taskTmp .SetResult(100); // 或者其他结果

3. 使用场景
- 当需要创建一个可以手动控制的Task时，例如根据某些条件来设置结果。
- 当需要将同步代码包装为异步代码时。

4. 优缺点比较

优点：
- 提供了极大的灵活性，可以精确控制Task何时完成以及结果是什么。

缺点：
- 增加了代码复杂度。如果不小心，可能会导致资源泄漏或其他并发问题。

六、使用 FromAsync方法（针对IAsyncResult接口）

1. 概述
对于那些已经实现IAsyncResult接口的老式异步方法，可以使用TaskFactory.FromAsync方法将其包装成一个Task对象。这有助于统一异步编程模式。

2. 示例代码

// 假设BeginSomeOperation返回IAsyncResult
IAsyncResult iar = BeginSomeOperation(); 

// EndSomeOperation为结束方法 
Task task = Task<int>.Factory.FromAsync(iar, EndSomeOperation);

3. 使用场景

TaskFactory.FromAsync 方法用于将基于两个异步方法（如 BeginMethod 和 EndMethod）的操作封装到一个单一的 Task 或 Task<TResult> 中。

4. 优缺点比较

优点：
使用 FromAsync 方法可以简化异步操作的代码，使得异步操作的代码看起来和同步操作的代码相似。
使用 FromAsync 方法可以避免使用回调，这样可以更容易地处理异常。
使用 FromAsync 方法可以利用.NET Framework的异步编程模型，这个模型已经过优化，可以提高程序的性能。

缺点：
如果使用不当，可能会导致代码变得更复杂，更难以理解。
如果异步操作在不同的线程上执行，那么可能会有性能上的开销，因为 FromAsync 需要创建额外的代理对象来处理异步操作。

七、ContinueWith方法添加后续任务

1. ContinueWith方法允许在一个Task完成后附加一个新的Task。这对于任务链式调用非常有用，可以确保前一个任务完成后再执行下一个任务。

2. 示例代码

Task task = Task.Run(() => {
    // 第一个任务
}).ContinueWith((t) => {
 
    if (t.IsFaulted) {
        Console.WriteLine("前一个任务失败!");
    } else {
        Console.WriteLine("前一个任务完成!");
    }
    // 其他逻辑代码
});

总结与建议
在选择Task的创建方式时，应该考虑具体的应用场景和需求。对于简单的后台任务，Task.Run是一个很好的选择；如果需要更多控制，可以考虑Task.Factory.StartNew；而对于异步I/O操作，则应该优先考虑使用async和await。此外，TaskCompletionSource<T>虽然强大，但也比较复杂，应谨慎使用。无论选择哪种方式，都应该确保对异常进行适当的处理，并且在必要时正确地释放资源。通过合理利用这些工具和技术，可以编写出高效且健壮的异步代码，提升用户体验和应用性能。