在 .NET 中安排具有优先级的任务答案

【问题标题】：Schedule tasks with priority in .NET在 .NET 中安排具有优先级的任务
【发布时间】：2020-02-22 09:03:41
【问题描述】：

在 .NET 中，我想安排大量的Tasks，例如通过Task.Run(...)。有些任务的重要性不高，如果有更高优先级的任务可供执行，则应该由调度程序延迟。

有没有办法做到这一点？ .NET 中似乎没有TaskScheduler 支持任何优先级的调度。

这些任务是短期运行且非分层的。需要明确的是，这与执行任务的线程的优先级完全无关。

来自ParallelExtensionsExtras 的QueuedTaskScheduler 似乎是我正在寻找的东西，但它已经七年没有维护了，缺乏文档，并且大多数与之相关的链接都已损坏 - 我宁愿不添加依赖项就可以了。

【问题讨论】：

您是否考虑过编写自己的 SynchronizationContext？见this link 和this link。
@JohnWu 似乎有点难以做到正确，但我会调查一下

标签： c# .net task-parallel-library

【解决方案1】：

如果您想保持简单，请排队执行操作而不是任务。由于我们正在排队异步调用，因此队列类型为Func<Task>。为不同的优先级使用两个队列。

ConcurrentQueue<Func<Task>> _highPriorityQueue;
ConcurrentQueue<Func<Task>> _lowPriorityQueue;

然后创建一个工作进程来按优先级顺序检查两个队列。

async Task WorkerProc(CancellationToken token)
{
    while (!token.IsCancellationRequested)
    {
        Func<Task> action;
        if (_highPriorityQueue.TryDequeue(out action))
        {
            await action();
            continue;
        }
        if (_lowPriorityQueue.TryDequeue(out action))
        {
            await action();
            continue;
        }
        await Task.Yield();
    }
}

然后启动一些线程来处理队列：

var source = new CancellationTokenSource();
var threads = Enumerable.Range(0, numberOfThreads).Select( i =>
    Task.Run( () => WorkerProc(source.GetToken()) )
).ToList();

并添加到队列中：

_highPriorityQueue.Enqueue( () => Foo() );
_lowPriorityQueue.Enqueue( () => Bar() );

关闭：

source.Cancel();
await Task.WhenAll( threads );

【讨论】：

我所做的与此非常接近 :) 虽然这种方法对我很有效，但它不能回答更普遍的问题，所以如果你不这样做，我不会将其标记为解决方案不介意。
while (true) { await Task.Yield(); } 对我来说就像一个紧密的循环。相当可怕的 CPU 资源浪费。

【解决方案2】：

@John Wu 对该案例给出了一个简单而简单的答案，当时只有 2 个优先级。

当需要更精细的优先级，并且可能需要更改优先级（例如提高优先级）时，可以实现自己的基于优先级的队列。为此，可以使用一些已排序或可排序的列表，例如SortedList<TKey,TValue>。

对于键，我建议从优先级（作为主要）和调度时间（作为次要）构建一些东西。小心使键唯一。

要非常小心地确保从列表中添加和删除任务是线程安全的（如果列表没有提供线程安全，您需要自己实现线程安全）。

最后进行一些迭代：WorkerProc 看起来非常相似，只有一个任务列表（而不是 taks 队列），添加和删除任务而不是入队和出队。通过构造键，任务将自行排序到正确的位置。

【讨论】：