5天玩转C#并行和多线程编程 —— 第四天 Task进阶

发布时间：2024-01-21 16:30

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一、Task的嵌套

　　Task中还可以再嵌套Task，Thread中能不能这样做，我只能说我是没这样写过。Task中的嵌套，我感觉其实也可以分开来写，不过嵌套起来会方便管理一点。Task中的嵌套分为两种，关联嵌套和非关联嵌套，就是说内层的Task和外层的Task是否有联系，下面我们编写代码先来看一下非关联嵌套，及内层Task和外层Task没有任何关系，还是在控制台程序下面，代码如下：

static void Main(string[] args)
      {
         var pTask = Task.Factory.StartNew(() => 
         {
            var cTask = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
               System.Threading.Thread.Sleep(2000);
               Console.WriteLine(\"Childen task finished!\");
            });
            Console.WriteLine(\"Parent task finished!\");
         });
         pTask.Wait();
         Console.WriteLine(\"Flag\");
         Console.Read();
      }

运行后，输出以下信息：

$\"\"$

从图中我们可以看到，外层的pTask运行完后，并不会等待内层的cTask，直接向下走先输出了Flag。这种嵌套有时候相当于我们创建两个Task，但是嵌套在一起的话，在Task比较多时会方便查找和管理，并且还可以在一个Task中途加入多个Task，让进度并行前进。

下面我们来看一下如何创建关联嵌套，就是创建有父子关系的Task，修改上面代码如下：

    static void Main(string[] args)
      {
         var pTask = Task.Factory.StartNew(() => 
         {
            var cTask = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
               System.Threading.Thread.Sleep(2000);
               Console.WriteLine(\"Childen task finished!\");
            },TaskCreationOptions.AttachedToParent);
            Console.WriteLine(\"Parent task finished!\");
         });
         pTask.Wait();
         Console.WriteLine(\"Flag\");
         Console.Read();
      }

可以看到，我们在创建cTask时，加入了以参数，TaskCreationOptions.AttachedToParent，这个时候，cTask和pTask就会建立关联，cTask就会成为pTask的一部分，运行代码，看下结果：

$\"\"$

可以看到，tTask会等待cTask执行完成。省得我们写Task.WaitAll了，外层的Task会自动等待所有的子Task完成才向下走。

下面我们来写一个Task综合使用的例子，来看一下多任务是如何协作的。假设有如下任务，如图：

$\"\"$

任务2和任务3要等待任务1完成后，取得任务1的结果，然后开始执行。任务4要等待任务2完成，取得其结果才能执行，最终任务3和任务4都完成了，合并结果，任务完成。图中已经说的很明白了。下面来看一下代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace TaskDemo
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Task.Factory.StartNew(() =>
            {
                var t1 = Task.Factory.StartNew<int>(() => 
                {
                    Console.WriteLine(\"Task 1 running...\");
                    return 1;
                });
                t1.Wait(); //等待任务一完成
                var t3 = Task.Factory.StartNew<int>(() =>
                {
                    Console.WriteLine(\"Task 3 running...\");
                    return t1.Result + 3;
                });
                var t4 = Task.Factory.StartNew<int>(() =>
                {
                    Console.WriteLine(\"Task 2 running...\");
                    return t1.Result + 2;
                }).ContinueWith<int>(task =>
                {
                    Console.WriteLine(\"Task 4 running...\");
                    return task.Result + 4;
                });
                Task.WaitAll(t3, t4);  //等待任务三和任务四完成
                var result = Task.Factory.StartNew(() =>
                {
                    Console.WriteLine(\"Task Finished! The result is {0}\",t3.Result + t4.Result);
                });
            });
            Console.Read();
        }
    }
}

任务2和任务4可以用ContinueWith连接执行，最终运行结果如图：

$\"\"$

可以看到所有的任务都执行了，我们也得到了正确的结果11.这下体会到Task的强大了吧~

二、Task的异常处理

　　任何应用程序都需要有异常处理机制，谁也不能保证自己写到代码在任何时候都是可以正常运行的，那么在Task中到底该怎么处理异常呢？先来按照平时的写法，加个Try...Catch...试试，看看会出现什么现象：

   static void Main(string[] args)
      {
         try
         {
            var pTask = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
               var cTask = Task.Factory.StartNew(() =>
               {
                  System.Threading.Thread.Sleep(2000);
                  throw new Exception(\"cTask Error!\");
                  Console.WriteLine(\"Childen task finished!\");
               });
               throw new Exception(\"pTask Error!\");
               Console.WriteLine(\"Parent task finished!\");
            });

            pTask.Wait();
         }
         catch (Exception ex)
         {
            Console.WriteLine(ex.Message);
         }
         Console.WriteLine(\"Flag\");
         Console.Read();
      }

大家都看得懂，就不解释了，直接F5运行，结果如图：

$\"\"$

唉，不对啊~~怎么显示这异常信息呢？先不说异常信息对不对，反正异常是捕获到了。从这张图中你们还发现了什么吗？

没错，cTask被中断了，这里cTask和pTask并没有建立关联，但是pTask出现异常，其内部的Task也都会中断，不再执行，即使异常是在子Task启动以后发生的。

下面我们继续来说异常吧，来看看正确的异常处理办法，怎么捕获到真正的异常信息,代码如下：

     static void Main(string[] args)
      {
         try
         {
            var pTask = Task.Factory.StartNew(() =>
            {
               var cTask = Task.Factory.StartNew(() =>
               {
                  System.Threading.Thread.Sleep(2000);
                  throw new Exception(\"cTask Error!\");
                  Console.WriteLine(\"Childen task finished!\");
               });
               throw new Exception(\"pTask Error!\");
               Console.WriteLine(\"Parent task finished!\");
            });

            pTask.Wait();
         }
         catch (AggregateException ex)
         {
            foreach (Exception inner in ex.InnerExceptions)
            {
               Console.WriteLine(inner.Message);
            }
         }
         Console.WriteLine(\"Flag\");
         Console.Read();
      }

这里用了AggregateException，就是异常集合，当然开发中不会只有一个线程，肯定会有多个线程，多个线程就可能有多个异常。我们变量异常集合，输出异常信息，如下图：

$\"\"$

对了吧，看到正确的异常信息了，但是还是看不到cTask的，因为他被中断了。

当然，除了在task中使用异常，我们还可以通过Task的几个属性来判断Task的状态，如：IsCompleted, IsFaulted, IsCancelled,Exception等等来判断task是否成功的执行了。

作者：雲霏霏

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