Task.WhenAll詳解

一、Task.WhenAll概述

在非同步編程中，經常會遇到需要等待多個任務全部完成後才能繼續執行的情況。.NET Framework 4.5為開發人員提供了Task.WhenAll方法來處理這種情況。Task.WhenAll方法返回一個Task，當傳入的所有任務完成時，該Task將被標記為已完成狀態。此外，返回Task的結果將是由傳入參數給出的所有Task的結果列表。如果傳入的任意一個任務失敗，則返回的Task也將失敗，其狀態為Faulted，並包含失敗任務的異常。

二、Task.WhenAll方法示例

static async Task Main(string[] args)
{
    Task task1 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("Task 1 finished"); });
    Task task2 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine("Task 2 finished"); });
    Task task3 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(3000); Console.WriteLine("Task 3 finished"); });

    await Task.WhenAll(task1, task2, task3);
    Console.WriteLine("All tasks finished successfully");
}

在上述示例中，我們定義了三個Task：task1，task2和task3。task1休眠1秒鐘，task2休眠2秒鐘，task3休眠3秒鐘。最後我們使用Task.WhenAll等待三個任務全部完成並列印出”All tasks finished successfully”。這裡需要注意的是，我們使用await關鍵詞等待所有任務的完成。

三、Task.WhenAll和異常處理

當傳遞給Task.WhenAll的所有任務都成功完成時，返回的Task將標記為已完成狀態。然而，如果其中任意一個任務拋出異常，則返回的Task也將拋出相應異常。下面的示例演示了這種情況：

static async Task Main(string[] args)
{
    Task task1 = Task.Run(() => { throw new Exception("Task 1 failed"); });
    Task task2 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine("Task 2 finished"); });
    Task task3 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(3000); Console.WriteLine("Task 3 finished"); });

    try
    {
        await Task.WhenAll(task1, task2, task3);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.Message);
    }
}

在這個示例中，我們故意讓task1拋出異常。因此，當使用Task.WhenAll等待三個任務完成時，返回的Task將拋出與task1關聯的異常。catch塊將列印出異常消息。

四、Task.WhenAll和取消

有時，我們可能需要在某些情況下取消任務的執行。在這種情況下，我們可以使用CancellationTokenSource和CancellationToken來取消任務。下面是一個演示如何使用取消令牌的示例：

static async Task Main(string[] args)
{
    var cts = new CancellationTokenSource();
    var token = cts.Token;

    Task task1 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(10000); Console.WriteLine("Task 1 finished"); }, token);
    Task task2 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(20000); Console.WriteLine("Task 2 finished"); }, token);
    Task task3 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(30000); Console.WriteLine("Task 3 finished"); }, token);

    await Task.WhenAny(task1, task2, task3);
    cts.Cancel();

    Console.WriteLine("Task cancelled");
}

在這個示例中，我們使用CancellationTokenSource和CancellationToken來取消任務。首先，我們定義了一個CancellationTokenSource並使用其Token作為任務的取消令牌。接下來，我們使用Task.WhenAny等待任何一個任務完成。一旦完成，我們將調用CancellationTokenSource的Cancel方法來取消所有任務的執行。

五、總結

在本文中，我們詳細介紹了Task.WhenAll方法。我們首先介紹了Task.WhenAll方法的概述，並通過示例演示了Task.WhenAll的用法。隨後，我們介紹了Task.WhenAll方法對異常的處理和如何使用CancellationToken來取消任務。如果你希望編寫高效的非同步代碼，那麼掌握Task.WhenAll將會非常有用。