Thread、ThreadPool 和 Task

对 C# 开发者来说，不可不理解清楚 Thread、ThreadPool 和 Task 这三个概念。这也是面试频率很高的话题，在 StackOverflow 可以找到有很多不错的回答，我总结整理了一下。

Thread

Thread 是一个实际的操作系统级别的线程（OS 线程），有自己的栈和内核资源。Thread 允许最高程度的控制，你可以 Abort、Suspend 或 Resume 一个线程，你还可以监听它的状态，设置它的堆栈大小和 Culture 等属性。Thread 的开销成本很高，你的每一个线程都会为它的堆栈消耗相对较多的内存，并且在线程之间的处理器上下文切换时会增加额外的 CPU 开销。

ThreadPool

ThreadPool（线程池）是一堆线程的包装器，由 CLR 维护。你对线程池中的线程没有任何控制权，你甚至无法知道线程池什么时候开始执行你提交的任务，你只能控制线程池的大小。简单来说，线程池调用线程的机制是，它首先调用已创建的空闲线程来执行你的任务，如果当前没有空闲线程，可能会创建新线程，也可能会等待。

使用 ThreadPool 可以避免创建太多线程的开销。但是，如果你向 ThreadPool 提交了太多长时间运行的任务，它可能会被填满，这时你提交的后面的任务可能最终会等待前面的长时间运行的任务执行完成。此外，线程池没有提供任何方法来检测一个工作任务何时完成（不像 Thread.Join()），也没有方法来获取结果。因此，ThreadPool 最好用于调用者不需要结果的短时操作。

Task

Task 是 TPL（Task Parallel Library）提供一个类，它在 Thread 和 TheadPool 之间提供了两全其美的解决方案。和 ThreadPool 一样，Task 并不创建自己的OS 线程。相反，Task 是由 TaskScheduler 调度器执行的，默认的调度器只是在 ThreadPool 上运行。

与 ThreadPool 不同的是，Task 还允许你知道它完成的时间，并获取返回一个结果。你可以在现有的 Task 上调用 ContinueWith()，使它在任务完成后运行更多的代码（如果它已经完成，就会立即运行回调）。

你也可以通过调用 Wait() 来同步等待一个任务的完成（或者，通过获取它的 Result 属性）。与 Thread.Join() 一样，这将阻塞调用线程，直到任务完成。通常不建议同步等待任务执行完成，它使调用线程无法进行任何其他工作。如果当前线程要等待其它线程任务执行完成，建议使用 async/await 异步等待，这样当前线程可以空闲出来去处理其它任务，比如在 await Task.Delay() 时，并不占用线程资源。

由于任务仍然在 ThreadPool 上运行，因此不应该将其用于长时任务的执行，因为它们会填满线程池并阻塞新的工作任务。相反，Task 提供了一个 LongRunning 选项，它将告诉 TaskScheduler 启用一个新的线程，而不是在 ThreadPool 上运行。

所有较新的上层多线程 API，包括 Parallel.ForEach()、PLINQ、async/await 等，都是建立在 Task 上的。

Thread 和 Task 简单示例

下面通过一个简单示例演示 Thread 和 Task 的使用，注意他们是如何创建、传参、执行和等待执行完成的。

static void Main(string[] args)

{

    // 创建两个新的 Thread

    var thread1 = new Thread(new ThreadStart(() => PerformAction("Thread", 1)));

    var thread2 = new Thread(new ThreadStart(() => PerformAction("Thread", 2)));

    // 开始执行线程任务

    thread1.Start();

    thread2.Start();

    // 等待两个线程执行完成

    thread1.Join();

    thread2.Join();

    Console.WriteLine("Theads done!");

    Console.WriteLine("===我是分隔线===");

    // 创建两个新的 Task

    var task1 = Task.Run(() => PerformAction("Task", 1));

    var task2 = Task.Run(() => PerformAction("Task", 2));

    // 执行并等待两个 Task 执行完成

    Task.WaitAll(new[] { task1, task2 });

    Console.WriteLine("Tasks done!");

    Console.ReadKey();

}

static void PerformAction(string threadOrTask, int id)

{

    var rnd = new Random(id);

    for (int i = 0; i < 5; i++)

    {

        Console.WriteLine($"{threadOrTask}: {id}: {i}", id, i);

        Thread.Sleep(rnd.Next(0, 1000));

    }

}

运行效果：

注意到，相比之下 Task 比 Thread 好用得多，加上前文 Task 和 Thread 的对比，对我们编码的指导意义是：大多数情况我们应该使用 Task，而不要直接使用 Thread，除非你明确知道你需要一个独立的线程来执行一个长耗时的任务。