【进阶修炼】——改善C#程序质量(5)

71， 区分异步和多线程的应用场景。

计算机的很多硬件，如硬盘，光驱，声卡，网卡都有DMA（Direct Memory Access）功能，它可以不占用cpu的资源，而异步的提出恰恰就是基于这个的。而多线程是操作系统上的并行执行的代码，是会占用cpu资源的。所以关于这两种的使用场景建议是：1）对于I/0密集型操作使用异步。2）对于计算密集型操作使用多线程。

72， 在线程同步中使用信号量。

值类型是不能被锁定的，引用类型上的等待机制，分为锁定和信号同步。锁定通过lock关键字或Monitor来完成；信号同步用AutoResetEvent，ManualResetEvent，Semaphore，Mutex，其中Mutex可以在不同进程间同步。

73， 避免锁定不恰当的对象。

同步对象在需要同步的多个线程中是可见的同一个对象，不要锁定字符串，类型本身，实例本身。降低同步对象的可见性，尽量让它变为private的。

74， 警惕线程的IsBackground。

用Thread类创建的线程是前台线程，如果前台线程不全部退出，应用程序就关不掉。而ThreaadPool里的线程默认是后台的。所以一些关键性的操作才需要前台线程，否则应将IsBackground设为true。

75， 警惕线程不会立即启动。

这取决于操作系统的调度，我们不能假设它会立即启动。

76， 警惕线程的优先级。

Thread和ThreadPool创建的线程优先级都是Nomal的，我们一般没有必要去修改这个优先级，对于Window操作系统，优先级越高在调度时会得到优先执行。

77， 正确停止线程。

1）正如线程不能立即启动一样，线程的停止也不是想停就能停，他必须做完必要的工作后才能停止，以传统的Thread.Abort方法为例，调用这个方法后，如果代码在和非托管代码打交道，只有等到这部分代码结束后才能引发ThreadAbortException，即便是在CLR环境中ThreadAbortException也不会立即引发。2）要正确停止线程，不在于调用者采取的行为（Abort），而更多的依赖于线程能否主动响应调用者的停止请求。线程应该开放一个Cancled接口，工作线程以某种频率检测Cancled标识，如果发生改变，线程自己负责退出。.net提供了一个CancellationTokenSource用于协作取消。cts.Token.IsCancellationRequested判断是否有取消操作，cts.Cancel()发送取消请求，线程结束时的如需回调，可以用cts.Token.Register(() => {// 回调 })注册一个回调函数;

78， 应避免线程数量过多。

对于Socket类型的操作应该用异步，而不要开线程。

79， 使用ThreadPool或BackgroundWorker替代Thread。

ThreadPool线程池可以重复利用空闲的线程。BackgroundWorker可以支持进度，完成通知，取消功能，内部也是用的线程池。

80， 用Task来替代ThreadPool。

Task在线程池的基础上进行了优化，Task提供了ContinueWith方法来提供后续任务的执行。Task提供了IsCanceled，IsCompleted，IsFaulted这几个属性用于查询任务的执行结果。并且还支持取消功能。Task的Result属性用于查询函数的返回结果，如果执行过程被取消，调用这个属性会引发AggregateException异常，Task比ThreadPool功能丰富了很多，应尽量多用Task。

81， 使用Parallel简化同步状态下的Task使用。

Parallel是一个静态类，提供了For，Foreach，Invoke方法启动多个Task执行任务。

82， Parallel简化但不等同于Task的默认行为。

Parallel的方法调用后是阻塞的，尽管他内部的Task是并行计算的，除非这些Task都执行完了，Parallel后面的代码才会得到执行。

83， 小心Parallel的陷阱。

Parallel的For方法还提供了线程开始前和结束后执行的方法。但由于Task使用的线程池，比如4次循环可能使用了1个或2个线程，这会带来这两个方法执行次数的不确定性。另外，toExclusive参数指定值为5的时候，循环结束的位置是它的前一个值4，而不是5。

84， 使用PLINQ。

PLINQ即并发执行的LINQ，由于是并发，对于大数据量的查询，它的效率可能会更好。要使用PLINQ，只用调用数据源的扩展方法AsParallel方法，在ForEach查询中，结果就会得到并行计算，当然输出是无序的。如果要按有序输出，可以在数据源上调用AsOrderd方法，如：arr.AsParallel().AsOrdered()。注意在查询的ForAll方法中，输出始终是无序的。关于PLINQ的使用，应该进行充分的学习了解后再使用，否则可能会带来意想不到的bug。

85， Task中的异常处理。

调用任务的Wait，WaitAny，WaitAll方法，或查询Result属性，如果Task发生了异常，会生成一个AggregateException，我们通过循环查询它的InnerException就可以知道所有的异常。但是Wait等方法是会阻塞主线程的。Task产生的异常，如果在Task内部没有得到处理，也没有抛给主线程的话，那么只有垃圾回收的时候才会触发TaskScheduler.UnobservedTaskException事件，如果调用了UnobservedTaskException的e.SetObserved();方法，异常就不会再往上传递，否则还会进一步触发CurrentDomain_UnhandledException事件，程序终止。所以，Task内部的异常应该立即得到处理。简单一点的做法是Task内部逻辑对捕获的异常进行处理，比如写日志之类的。另一种是，在外部定义一个事件，Task内部出现异常时，通过这个事件通知给外部，在这里进行异常的后续操作，这种方法比较可取。

86， Parallel中的异常处理。

Parallel中的异常和Task中的异常不一样。它可以抛出给主线程。但是我们也可以在内部声明一个AggregateExcption，把所有的异常捕获后，打包到AggregateExcption里面，一起抛出，个人感觉意义不大。

87， 区分Winform和WPF的线程模型。

Winform中是通过ISynchronizeInvoke接口的InvokeRequire属性来判断控件是否处在其他线程中。Winform中的所有控件都继承了这个接口。WPF中是通过DispatcherObject提供的CheckAccess和VerifyAccess方法来判断，其中VerifyAccess判断不是同一个线程会抛出异常。

88， 并行并不总是速度最快。

因为并行会带来额外的线程开销，对于小的循环体，计算量不大，并行反而会更慢。

89， 在并行方法中谨慎使用锁。

并行中有多个线程，加锁会带来线程的切换，影响性能。可以适当考虑用Interlock对整型进行原子加减操作而避免线程切换的开销。如果整个代码都是需要加锁的，那么实际上就没有并行的意义，用同步的方式或许会更好。