面试八股文：你写过自定义任务调度器吗？
最近入职了新公司，尝试阅读祖传代码，记录并更新最近的编程认知。
思绪由Q1引发，后续Q2、Q3基于Q1的发散探究
Q1. Task.Run、Task.Factory.StartNew 的区别？
我们常使用
Task.Run和Task.Factory.StartNew创建并启动任务，但是他们的区别在哪里？在哪种场景下使用前后者？
官方推荐使用Task.Run方法启动基于计算的任务， 当需要对长时间运行、基于计算的任务做精细化控制时使用Task.Factory.StartNew。
Task.Factory提供了自定义选项、自定义调度器的能力，这也说明了Task.Run是Task.Factory.StartNew的一个特例，Task.Run 只是提供了一个无参、默认的任务创建和调度方式。
当你在Task.Run传递委托
Task.Run(someAction);实际上等价于
Task.Factory.StartNew(someAction, CancellationToken.None, TaskCreationOptions.DenyChildAttach, TaskScheduler.Default);一个长时间运行的任务，如果使用Task.Run铁定会使用线程池线程，可能构成滥用线程池线程，这个时候最好在独立线程中执行任务。
Q2. 既然说到Task.Run使用线程池线程，线程池线程有哪些特征？为什么有自定义调度器一说?
github: TaskScheduler[1] 251行显示TaskScheduler.Dafult确实是线程池任务调度器。
线程池[2]线程的特征： ① 池中线程都是后台线程 ② 线程可重用，一旦线程池中的线程完成任务，将返回到等待线程队列中， 避免了创建线程的开销 ③ 池中预热了工作者线程、IO线程
我启动一个脚手架项目：默认最大工作者线程32767，最大IO线程1000 ; 默认最小工作线程数、最小IO线程数均为8个
github: ThreadPoolTaskScheduler[3] 显示线程池任务调度器是这样调度任务的：
/// <summary>
/// Schedules a task to the ThreadPool.
/// </summary>
/// <param name="task">The task to schedule.</param>
protected internal override void QueueTask(Task task)
{
TaskCreationOptions options = task.Options;
if ((options & TaskCreationOptions.LongRunning) != 0)
{
// Run LongRunning tasks on their own dedicated thread.
Thread thread = new Thread(s_longRunningThreadWork);
thread.IsBackground = true; // Keep this thread from blocking process shutdown
thread.Start(task);
}
else
{
// Normal handling for non-LongRunning tasks.
bool preferLocal = ((options & TaskCreationOptions.PreferFairness) == 0);
ThreadPool.UnsafeQueueUserWorkItemInternal(task, preferLocal);
}
}请注意8-14行：若上层使用者将LongRunning任务应用到默认的任务调度器(也即ThreadPoolTaskScheduler)，ThreadPoolTaskScheduler会有一个兜底方案：会将任务放在独立线程上执行。
何时不使用线程池线程
有几种应用场景，其中适合创建并管理自己的线程，而非使用线程池线程：
•需要一个前台线程。•需要具有特定优先级的线程。•拥有会导致线程长时间阻塞的任务。线程池具有最大线程数，因此大量被阻塞的线程池线程可能会阻止任务启动。•需将线程放入单线程单元。所有 ThreadPool 线程均位于多线程单元中。•需具有与线程关联的稳定标识，或需将一个线程专用于一项任务。
Q3. 既然要自定义任务调度器，那我们就来倒腾？
实现TaskScheduler 抽象类，其中的抓手是“调度”，也就是 QueueTask、TryExecuteTask 方法，之后你可以自定义数据结构和算法， 从数据结构中调度出任务执行。
给个例子：
public sealed class CustomTaskScheduler : TaskScheduler, IDisposable
{
private BlockingCollection<Task> tasksCollection = new BlockingCollection<Task>();
private readonly Thread mainThread = null;
public CustomTaskScheduler()
{
mainThread = new Thread(new ThreadStart(Execute));
if (!mainThread.IsAlive)
{
mainThread.Start();
}
}
private void Execute()
{
foreach (var task in tasksCollection.GetConsumingEnumerable())
{
TryExecuteTask(task);
}
}
protected override IEnumerable<Task> GetScheduledTasks()
{
return tasksCollection.ToArray();
}
protected override void QueueTask(Task task)
{
if (task != null)
tasksCollection.Add(task);
}
protected override bool TryExecuteTaskInline(Task task, bool taskWasPreviouslyQueued)
{
return false;
}
private void Dispose(bool disposing)
{
if (!disposing) return;
tasksCollection.CompleteAdding();
tasksCollection.Dispose();
}
public void Dispose()
{
Dispose(true);
GC.SuppressFinalize(this);
}
}引用链接
[1] github: TaskScheduler: https://github.com/dotnet/coreclr/blob/master/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/Tasks/TaskScheduler.cs
[2] 线程池: https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/standard/threading/the-managed-thread-pool
[3] github: ThreadPoolTaskScheduler: https://github.com/dotnet/coreclr/blob/master/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Threading/Tasks/ThreadPoolTaskScheduler.cs