C# 并行和多线程编程——Task进阶知识

 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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