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C#中的Task使用方式

更新時(shí)間：2024年12月16日 16:52:08 作者：呆呆小雅

本文介紹了C#中的Task,這是一種異步編程模型,允許你在不阻塞主線程的情況下執(zhí)行耗時(shí)的操作,文章詳細(xì)介紹了如何創(chuàng)建、等待、處理異常、延續(xù)以及并行執(zhí)行Task

前言

在 C# 中，Task代表一個(gè)異步操作。它允許你在不阻塞主線程的情況下執(zhí)行耗時(shí)的操作，從而提高應(yīng)用程序的響應(yīng)性和性能。本教程將詳細(xì)介紹 C# 中的Task。

Task 的基本概念

Task是.NET Framework 4.0 引入的一種異步編程模型，它代表一個(gè)可能尚未完成的操作。

Task可以表示任何異步操作，例如文件讀取、網(wǎng)絡(luò)請求、數(shù)據(jù)庫查詢等。與傳統(tǒng)的異步編程模型相比，Task提供了一種更加簡潔和高效的方式來處理異步操作。

創(chuàng)建 Task

使用異步方法

C# 中的異步方法通常以async關(guān)鍵字開頭，并返回一個(gè)Task或Task。

例如：

   async Task<int> CalculateSumAsync()
   {
       int sum = 0;
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           sum += i;
       }
       return sum;
   }

在這個(gè)例子中，CalculateSumAsync方法是一個(gè)異步方法，它返回一個(gè)Task，表示一個(gè)異步操作，該操作將計(jì)算從 0 到 99 的整數(shù)之和，并返回結(jié)果。

使用 Task.Run 方法

Task.Run方法可以將一個(gè)委托作為參數(shù)，并在一個(gè)新的線程上執(zhí)行該委托。

例如：

   Task<int> task = Task.Run(() =>
   {
       int sum = 0;
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           sum += i;
       }
       return sum;
   });

在這個(gè)例子中，Task.Run方法將一個(gè) lambda 表達(dá)式作為參數(shù)，該表達(dá)式計(jì)算從 0 到 99 的整數(shù)之和，并返回結(jié)果。

Task.Run方法返回一個(gè)Task，表示在新線程上執(zhí)行的異步操作。

等待 Task 完成

使用 await 關(guān)鍵字

await關(guān)鍵字用于等待一個(gè)Task完成。當(dāng)使用await關(guān)鍵字等待一個(gè)Task時(shí)，當(dāng)前方法會(huì)暫停執(zhí)行，直到Task完成。

例如：

   async Task<int> CalculateSumAsync()
   {
       int sum = 0;
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           sum += i;
       }
       return sum;
   }

   async Task Main()
   {
       int result = await CalculateSumAsync();
       Console.WriteLine(result);
   }

在這個(gè)例子中，Main方法是一個(gè)異步方法，它調(diào)用CalculateSumAsync方法，并使用await關(guān)鍵字等待該方法完成。

一旦CalculateSumAsync方法完成，result變量將被賦值為該方法的返回值，并在控制臺(tái)上輸出結(jié)果。

使用 Task.Wait 方法

Task.Wait方法用于等待一個(gè)Task完成。與await關(guān)鍵字不同，Task.Wait方法會(huì)阻塞當(dāng)前線程，直到Task完成。

例如：

   Task<int> task = Task.Run(() =>
   {
       int sum = 0;
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           sum += i;
       }
       return sum;
   });

   task.Wait();
   int result = task.Result;
   Console.WriteLine(result);

在這個(gè)例子中，task.Wait()方法會(huì)阻塞當(dāng)前線程，直到task完成。

一旦task完成，result變量將被賦值為task的返回值，并在控制臺(tái)上輸出結(jié)果。

處理 Task 的異常

使用 try-catch 塊

當(dāng)?shù)却粋€(gè)Task時(shí)，可以使用try-catch塊來捕獲Task中發(fā)生的異常。

例如：

   async Task<int> CalculateSumAsync()
   {
       int sum = 0;
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           sum += i;
       }
       throw new Exception("An error occurred.");
       return sum;
   }

   async Task Main()
   {
       try
       {
           int result = await CalculateSumAsync();
           Console.WriteLine(result);
       }
       catch (Exception ex)
       {
           Console.WriteLine(ex.Message);
       }
   }

在這個(gè)例子中，CalculateSumAsync方法在計(jì)算總和的過程中拋出了一個(gè)異常。

在Main方法中，使用try-catch塊來捕獲這個(gè)異常，并在控制臺(tái)上輸出異常消息。

使用 Task.Exception 屬性

Task.Exception屬性返回一個(gè)AggregateException，其中包含了Task中發(fā)生的所有異常。

例如：

   Task<int> task = Task.Run(() =>
   {
       int sum = 0;
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           sum += i;
       }
       throw new Exception("An error occurred.");
       return sum;
   });

   try
   {
       task.Wait();
       int result = task.Result;
       Console.WriteLine(result);
   }
   catch (AggregateException ex)
   {
       foreach (var innerException in ex.InnerExceptions)
       {
           Console.WriteLine(innerException.Message);
       }
   }

在這個(gè)例子中，task.Wait()方法會(huì)阻塞當(dāng)前線程，直到task完成。

如果task中發(fā)生了異常，catch塊將捕獲AggregateException，并遍歷其中的所有異常，在控制臺(tái)上輸出異常消息。

Task 的延續(xù)

使用 ContinueWith 方法

ContinueWith方法用于在一個(gè)Task完成后執(zhí)行另一個(gè)操作。

例如：

   Task<int> task = Task.Run(() =>
   {
       int sum = 0;
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           sum += i;
       }
       return sum;
   });

   task.ContinueWith(t =>
   {
       Console.WriteLine(t.Result);
   });

在這個(gè)例子中，task.ContinueWith方法在task完成后執(zhí)行一個(gè) lambda 表達(dá)式，該表達(dá)式輸出task的結(jié)果。

使用 await 關(guān)鍵字和異步方法

也可以使用await關(guān)鍵字和異步方法來實(shí)現(xiàn)Task的延續(xù)。

例如：

   async Task<int> CalculateSumAsync()
   {
       int sum = 0;
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           sum += i;
       }
       return sum;
   }

   async Task PrintResultAsync(int result)
   {
       Console.WriteLine(result);
   }

   async Task Main()
   {
       int result = await CalculateSumAsync();
       await PrintResultAsync(result);
   }

在這個(gè)例子中，Main方法首先調(diào)用CalculateSumAsync方法，并使用await關(guān)鍵字等待該方法完成。然后，它調(diào)用PrintResultAsync方法，并使用await關(guān)鍵字等待該方法完成。

這樣，PrintResultAsync方法就作為CalculateSumAsync方法的延續(xù)執(zhí)行。

Task 的并行執(zhí)行

使用多個(gè) Task

可以同時(shí)啟動(dòng)多個(gè)Task，并等待它們?nèi)客瓿伞?/p>

例如：

   Task<int> task1 = Task.Run(() =>
   {
       int sum = 0;
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           sum += i;
       }
       return sum;
   });

   Task<int> task2 = Task.Run(() =>
   {
       int product = 1;
       for (int i = 1; i <= 10; i++)
       {
           product *= i;
       }
       return product;
   });

   Task.WaitAll(task1, task2);
   int sum = task1.Result;
   int product = task2.Result;
   Console.WriteLine(sum);
   Console.WriteLine(product);

在這個(gè)例子中，同時(shí)啟動(dòng)了兩個(gè)Task，一個(gè)計(jì)算從 0 到 99 的整數(shù)之和，另一個(gè)計(jì)算從 1 到 10 的整數(shù)之積。然后，使用Task.WaitAll方法等待這兩個(gè)Task全部完成，并輸出結(jié)果。

使用 Task.WhenAll 方法

Task.WhenAll方法返回一個(gè)Task，當(dāng)所有傳入的Task都完成時(shí)，這個(gè)Task才完成。

例如：

   Task<int> task1 = Task.Run(() =>
   {
       int sum = 0;
       for (int i = 0; i < 100; i++)
       {
           sum += i;
       }
       return sum;
   });

   Task<int> task2 = Task.Run(() =>
   {
       int product = 1;
       for (int i = 1; i <= 10; i++)
       {
           product *= i;
       }
       return product;
   });

   Task<int[]> tasks = Task.WhenAll(task1, task2);
   int[] results = await tasks;
   int sum = results[0];
   int product = results[1];
   Console.WriteLine(sum);
   Console.WriteLine(product);

在這個(gè)例子中，使用Task.WhenAll方法等待兩個(gè)Task全部完成，并返回一個(gè)包含兩個(gè)Task結(jié)果的數(shù)組。然后，使用await關(guān)鍵字等待這個(gè)Task完成，并輸出結(jié)果。