多线程编程学习笔记——任务并行库

Posted 2020-10-16 DotNet菜园

本示例学习如何实现基于Task的异步操作进行取消流程，以及在任务真正运行前如何知道任务已经被取消。 我们学习如何在task中抛出不同情况的异常，以及如何获取这些异常信息。

接上文 多线程编程学习笔记——任务并行库（一）

接上文 多线程编程学习笔记——任务并行库（二）

 

六、   实现取消选项

          本示例学习如何实现基于Task的异步操作进行取消流程，以及在任务真正运行前如何知道任务已经被取消。

1.代码如下：

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

namespace ThreadTPLDemo
{   

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(" 将Task中实现取消操作。。。");
            var cts =new CancellationTokenSource();

            var task1 = new Task<int>(() => RunTask("任务 1",10, cts.Token),cts.Token);     

                     Console.WriteLine(" ——task1 状态—{0}", task1.Status);

            cts.Cancel();
                     Console.WriteLine(" ——取消——task1 状态—{0}—",task1.Status);            

                     Console.WriteLine(" ——task1 在出错之前 取消了操作—");

            //task1.Start();
            cts = new CancellationTokenSource();
            var task2 = new Task<int>(() => RunTask("任务 2", 10, cts.Token),cts.Token);
            task2.Start();
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {

                Thread.Sleep(500);
                Console.WriteLine(" ——task2 状态—{0}", task2.Status);
            }

            cts.Cancel();
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Thread.Sleep(500); 
                Console.WriteLine(" ——task2 状态—{0}", task2.Status);

            }
            Console.WriteLine(" ——任务Task 运行结果—{0}", task2.Result);
            Thread.Sleep(2000);      
            Console.Read(); 

        }
 

        private static int RunTask(string name,int seconds,CancellationToken token)
        {      

            Console.WriteLine("Task {0}  运行在线程={1}中，是否在线程池 ：{2}",name,
 Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);

            for (int i = 0; i < seconds; i++)
            {

                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
                if (token.IsCancellationRequested)
                {
                    //取消操作，返回-1;
                    return -1;
                }
            }         
            return 42 * seconds;
        }

    }
}

 

 

2.程序运行结果如下图。

      首先我们来看task1的创建代码，我们给底层任务传递一次取消标志，然后给任务的构造函数又传递了一次。

      那为什么要传递两次取消标志呢？

      因为如果在task实际启动之前取消它，则TPL的底层有责任处理这个取消操作。经过TPL底层处理过取消操作的task，如果再次启动，则会抛出异常。如下图。

 

 

         然后需要我们自己写代码处理取消操作，在取消操作之后，任务的状态仍然是RanToCompletion，从TPL来角度来讲，这个task已经完成。

 

七、   处理task中的异常

          通过此示例我们学习如何在task中抛出不同情况的异常，以及如何获取这些异常信息。

 1.程序代码如下：

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

namespace ThreadTPLDemo
{

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(" 处理Task中的异常信息。。。。。");
            try
            {
                var task1 = Task.Run(() => RunTask("任务 1", 2));

                int result = task1.Result;
                Console.WriteLine(" ——task1 状态—{0}---值=={1}", task1.Status,result);
            }
            catch (Exception ex)
            {

                Console.WriteLine(" ——task1 错误信息—{0}；innerException--{1}", ex.Message,
ex.InnerException==null?string.Empty:ex.InnerException.Message);
            }       
                     Console.WriteLine(" ——————————————————————");

            try
            {
                var task2 = Task.Run(() => RunTask("任务 2", 2));
                int result = task2.GetAwaiter().GetResult();
                Console.WriteLine(" ——task2 状态—{0}---值=={1}", task2.Status, result);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(" ——task2 错误信息—{0}", ex.Message);
            }      

                Console.WriteLine(" ——————————————————————");

                var task3 = new Task<int>(() => RunTask("任务 3", 2));
                var task4 = new Task<int>(() => RunTask("任务 4", 2));
                var completeTaskAll = Task.WhenAll(task3, task4);
                var exception = completeTaskAll.ContinueWith(t => Console.WriteLine(" ——task 错误信息—{0}", t.Exception)
, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);

                task3.Start();
                task4.Start();   

            Thread.Sleep(7000);    

            Console.Read();
 

        }
 
        private static int RunTask(string name,int seconds)
        { 

            Console.WriteLine("Task {0}  运行在线程={1}中，是否在线程池 ：{2}",name, 
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);       

                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(seconds));
            throw new Exception("测试错误信息！");
            return 42 * seconds;

        }
    }
}

 

2.程序运行结果，如下图。

 

         当程序启动时，创建一个任务task1并尝试同步获取结果。Result属性的Get部分会使当前线程等待直到这个任务完成，并将异常传播给当前线程。在这种情况下，通过catch代码块可以很容易地捕捉异常，不过这个异常是封装异常。所以可以访问InnerException来获取异常信息。

         Task2使用GetAwaiter与GetResult来获取任务结果。这种情况下，不需要封装异常，TPL会提取异常。如果底层只有一个task，一次只提取一个异常。

最后一个示例是两个任务(task3,task4)抛出异常的情况 。通过后续操作来处理异常，只有之前的任务完成之前有异常，这个后续操作才会被触发 。通过后续操作传递TaskContinuationOption.OnlyOrFaulted选项来实现 ，在抛出的异常中封装了两个异常。