C# 并行和多线程编程——Task进阶知识

更新时间：2021年02月20日 11:58:12 作者：雲霏霏

这篇文章主要介绍了C# 并行和多线程编程——Task进阶知识的的相关资料，帮助大家更好的理解和学习使用c#，感兴趣的朋友可以了解下

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

博客地址：http://www.cnblogs.com/yunfeifei/

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