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C# 并行和多線程編程——Task進(jìn)階知識(shí)

更新時(shí)間：2021年02月20日 11:58:12 作者：雲(yún)霏霏

這篇文章主要介紹了C# 并行和多線程編程——Task進(jìn)階知識(shí)的的相關(guān)資料，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用c#，感興趣的朋友可以了解下

一、Task的嵌套

　　Task中還可以再嵌套Task，Thread中能不能這樣做，我只能說我是沒這樣寫過。Task中的嵌套，我感覺其實(shí)也可以分開來寫，不過嵌套起來會(huì)方便管理一點(diǎn)。Task中的嵌套分為兩種，關(guān)聯(lián)嵌套和非關(guān)聯(lián)嵌套，就是說內(nèi)層的Task和外層的Task是否有聯(lián)系，下面我們編寫代碼先來看一下非關(guān)聯(lián)嵌套，及內(nèi)層Task和外層Task沒有任何關(guān)系，還是在控制臺(tái)程序下面，代碼如下：

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();
   }

運(yùn)行后，輸出以下信息：

從圖中我們可以看到，外層的pTask運(yùn)行完后，并不會(huì)等待內(nèi)層的cTask，直接向下走先輸出了Flag。這種嵌套有時(shí)候相當(dāng)于我們創(chuàng)建兩個(gè)Task，但是嵌套在一起的話，在Task比較多時(shí)會(huì)方便查找和管理，并且還可以在一個(gè)Task中途加入多個(gè)Task，讓進(jìn)度并行前進(jìn)。

下面我們來看一下如何創(chuàng)建關(guān)聯(lián)嵌套，就是創(chuàng)建有父子關(guān)系的Task，修改上面代碼如下：

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，我們?cè)趧?chuàng)建cTask時(shí)，加入了以參數(shù)，TaskCreationOptions.AttachedToParent，這個(gè)時(shí)候，cTask和pTask就會(huì)建立關(guān)聯(lián)，cTask就會(huì)成為pTask的一部分，運(yùn)行代碼，看下結(jié)果：

可以看到，tTask會(huì)等待cTask執(zhí)行完成。省得我們寫Task.WaitAll了，外層的Task會(huì)自動(dòng)等待所有的子Task完成才向下走。

下面我們來寫一個(gè)Task綜合使用的例子，來看一下多任務(wù)是如何協(xié)作的。假設(shè)有如下任務(wù)，如圖：

任務(wù)2和任務(wù)3要等待任務(wù)1完成后，取得任務(wù)1的結(jié)果，然后開始執(zhí)行。任務(wù)4要等待任務(wù)2完成，取得其結(jié)果才能執(zhí)行，最終任務(wù)3和任務(wù)4都完成了，合并結(jié)果，任務(wù)完成。圖中已經(jīng)說的很明白了。下面來看一下代碼：

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(); //等待任務(wù)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); //等待任務(wù)三和任務(wù)四完成
        var result = Task.Factory.StartNew(() =>
        {
          Console.WriteLine("Task Finished! The result is {0}",t3.Result + t4.Result);
        });
      });
      Console.Read();
    }
  }
}

任務(wù)2和任務(wù)4可以用ContinueWith連接執(zhí)行，最終運(yùn)行結(jié)果如圖：

可以看到所有的任務(wù)都執(zhí)行了，我們也得到了正確的結(jié)果11.這下體會(huì)到Task的強(qiáng)大了吧~

二、Task的異常處理

　　任何應(yīng)用程序都需要有異常處理機(jī)制，誰也不能保證自己寫到代碼在任何時(shí)候都是可以正常運(yùn)行的，那么在Task中到底該怎么處理異常呢？先來按照平時(shí)的寫法，加個(gè)Try...Catch...試試，看看會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)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，就不解釋了，直接F5運(yùn)行，結(jié)果如圖：

唉，不對(duì)啊~~怎么顯示這異常信息呢？先不說異常信息對(duì)不對(duì)，反正異常是捕獲到了。從這張圖中你們還發(fā)現(xiàn)了什么嗎？

沒錯(cuò)，cTask被中斷了，這里cTask和pTask并沒有建立關(guān)聯(lián)，但是pTask出現(xiàn)異常，其內(nèi)部的Task也都會(huì)中斷，不再執(zhí)行，即使異常是在子Task啟動(dòng)以后發(fā)生的。

下面我們繼續(xù)來說異常吧，來看看正確的異常處理辦法，怎么捕獲到真正的異常信息,代碼如下：

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();
   }

這里用了AggregateException，就是異常集合，當(dāng)然開發(fā)中不會(huì)只有一個(gè)線程，肯定會(huì)有多個(gè)線程，多個(gè)線程就可能有多個(gè)異常。我們變量異常集合，輸出異常信息，如下圖：