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运行多个异步任务并等待它们全部完成

我需要在控制台应用程序中运行多个异步任务,并等待它们全部完成,然后再进行进一步处理。

那里有很多文章,但我似乎越读越困惑。我已经阅读并理解了任务库的基本原理,但我显然在某处缺少链接。

我知道可以链接任务,以便它们在另一个完成后开始(这几乎是我读过的所有文章的场景),但我希望我的所有任务同时运行,我想知道一次他们都完成了。

对于这样的场景,最简单的实现是什么?


C
Community

两个答案都没有提到可等待的 Task.WhenAll

var task1 = DoWorkAsync();
var task2 = DoMoreWorkAsync();

await Task.WhenAll(task1, task2);

Task.WaitAllTask.WhenAll 之间的主要区别在于前者会阻塞(类似于在单个任务上使用 Wait),而后者不会并且可以等待,将控制权交还给调用者,直到所有任务完成。

更重要的是,异常处理不同:

Task.WaitAll

至少有一个 Task 实例被取消 - 或者 - 在至少一个 Task 实例的执行过程中引发了异常。如果任务被取消,则 AggregateException 在其 InnerExceptions 集合中包含一个 OperationCanceledException。

Task.WhenAll

如果任何提供的任务在故障状态下完成,则返回的任务也将在故障状态下完成,其异常将包含来自每个提供的任务的未包装异常集的聚合。如果提供的任务都没有发生故障,但至少有一个任务被取消,则返回的任务将以 Canceled 状态结束。如果没有任务出错并且没有任务被取消,则生成的任务将以 RanToCompletion 状态结束。如果提供的数组/可枚举不包含任务,则返回的任务将在返回给调用者之前立即转换为 RanToCompletion 状态。


当我尝试这个时,我的任务按顺序运行?是否必须在 await Task.WhenAll(task1, task2); 之前单独开始每项任务?
@Zapnologica Task.WhenAll 不会为您启动任务。您必须为它们提供“热”,这意味着已经开始。
好的。那讲得通。那么你的例子会做什么呢?因为你还没有启动它们?
@YuvalItzchakov 非常感谢你!它是如此简单,但它今天帮助了我很多!价值至少+1000 :)
@Pierre我没有关注。 StartNew 和旋转新任务与异步等待它们有什么关系?
Y
Yuval Itzchakov

您可以创建许多任务,例如:

List<Task> TaskList = new List<Task>();
foreach(...)
{
   var LastTask = new Task(SomeFunction);
   LastTask.Start();
   TaskList.Add(LastTask);
}

Task.WaitAll(TaskList.ToArray());

我会推荐WhenAll
是否可以使用 await 关键字而不是 .Start() 同时启动多个新线程?
@MattW 不,当您使用 await 时,它会等待它完成。在这种情况下,您将无法创建多线程环境。这就是所有任务都在循环结束时等待的原因。
为未来的读者投反对票,因为不清楚这是一个阻塞电话。
请参阅接受的答案,了解为什么不这样做的原因。
j
jhon

您可以使用 WhenAll,它将返回一个可等待的 TaskWaitAll,它没有返回类型,并会阻止类似于 Thread.Sleep 的进一步代码执行,直到所有任务都完成、取消或出错。

WhenAll WaitAll 提供的任何任务在故障状态下完成 将返回具有故障状态的任务。异常将包含来自每个提供的任务的一组未包装异常的聚合。将抛出 AggregateException。提供的任务均未出现故障,但至少有一个已取消 返回的任务将以 TaskStatus.Canceled 状态结束 将引发 AggregateException,其 InnerExceptions 集合中包含 OperationCanceledException 给出空列表 将引发 ArgumentException 返回任务将在返回给调用者之前立即转换为 TaskStatus.RanToCompletion 状态。不阻塞当前线程 阻塞当前线程

例子

var tasks = new Task[] {
    TaskOperationOne(),
    TaskOperationTwo()
};

Task.WaitAll(tasks);
// or
await Task.WhenAll(tasks);

如果您想以特定/特定顺序运行任务,您可以从 this 答案中获得灵感。


很抱歉迟到了,但是,为什么每次操作都有 await 并同时使用 WaitAllWhenAllTask[] 初始化中的任务不应该没有 await 吗?
@dee zg 你是对的。上面的 await 违背了目的。我会改变我的答案并删除它们。
对,就是那样。感谢您的澄清! (为好答案点赞)
m
me22

我见过的最好的选择是以下扩展方法:

public static Task ForEachAsync<T>(this IEnumerable<T> sequence, Func<T, Task> action) {
    return Task.WhenAll(sequence.Select(action));
}

像这样称呼它:

await sequence.ForEachAsync(item => item.SomethingAsync(blah));

或者使用异步 lambda:

await sequence.ForEachAsync(async item => {
    var more = await GetMoreAsync(item);
    await more.FrobbleAsync();
});

Y
Yehor Hromadskyi

另一个答案......但我通常会发现自己处于一个案例中,当我需要同时加载数据并将其放入变量中时,例如:

var cats = new List<Cat>();
var dog = new Dog();

var loadDataTasks = new Task[]
{
    Task.Run(async () => cats = await LoadCatsAsync()),
    Task.Run(async () => dog = await LoadDogAsync())
};

try
{
    await Task.WhenAll(loadDataTasks);
}
catch (Exception ex)
{
    // handle exception
}

如果 LoadCatsAsync()LoadDogAsync() 只是数据库调用,则它们是 IO 绑定的。 Task.Run() 用于 CPU 密集型工作;如果您所做的只是等待数据库服务器的响应,它会增加额外的不必要的开销。 Yuval 接受的答案是 IO-bound 工作的正确方式。
@StephenKennedy 您能否澄清一下什么样的开销以及它会对性能产生多大影响?谢谢!
这将很难在评论框中进行总结 :) 相反,我建议阅读 Stephen Cleary 的文章——他是这方面的专家。从这里开始:blog.stephencleary.com/2013/10/…
佚名

您想链接 Task,还是可以以并行方式调用它们?

对于链接只需做类似的事情

Task.Run(...).ContinueWith(...).ContinueWith(...).ContinueWith(...);
Task.Factory.StartNew(...).ContinueWith(...).ContinueWith(...).ContinueWith(...);

并且不要忘记检查每个 ContinueWith 中的前一个 Task 实例,因为它可能有故障。

对于并行方式
我遇到的最简单的方法:Parallel.Invoke 否则有 Task.WaitAll 或者您甚至可以使用 WaitHandle 来倒计时到零操作(等等,有一个新类:CountdownEvent),或者...


欣赏答案,但您的建议可能会得到更多解释。
@drminnaar 除了带有示例的 msdn 链接之外,您还需要哪些其他解释?你甚至没有点击链接,是吗?
我点击了链接,然后阅读了内容。我本来打算使用 Invoke,但有很多关于它是否异步运行的 If 和 But。你一直在编辑你的答案。您发布的 WaitAll 链接非常完美,但我选择了以更快、更容易阅读的方式展示相同功能的答案。不要生气,您的答案仍然为其他方法提供了很好的选择。
@drminnaar 没有冒犯这里,我只是好奇:)
D
DalSoft

这就是我使用数组 Func<> 的方式:

var tasks = new Func<Task>[]
{
   () => myAsyncWork1(),
   () => myAsyncWork2(),
   () => myAsyncWork3()
};

await Task.WhenAll(tasks.Select(task => task()).ToArray()); //Async    
Task.WaitAll(tasks.Select(task => task()).ToArray()); //Or use WaitAll for Sync

为什么不将其保留为任务数组?
如果您不小心@talha-talip-açıkgöz,您会在您不希望它们执行时执行任务。以 Func 代表的身份执行此操作可以清楚地表明您的意图。
u
user2023861

应该有一个比公认的答案更简洁的解决方案。同时运行多个任务并获得结果不应该需要三个步骤。

创建任务 await Task.WhenAll(tasks) 获取任务结果(例如task1.Result)

这是一种将其减少为两个步骤的方法:

    public async Task<Tuple<T1, T2>> WhenAllGeneric<T1, T2>(Task<T1> task1, Task<T2> task2)
    {
        await Task.WhenAll(task1, task2);
        return Tuple.Create(task1.Result, task2.Result);
    }

你可以像这样使用它:

var taskResults = await Task.WhenAll(DoWorkAsync(), DoMoreWorkAsync());
var DoWorkResult = taskResults.Result.Item1;
var DoMoreWorkResult = taskResults.Result.Item2;

这消除了对临时任务变量的需要。使用它的问题在于,虽然它适用于两个任务,但您需要为三个任务或任何其他数量的任务更新它。如果其中一项任务没有返回任何内容,它也不能很好地工作。确实,.Net 库应该提供可以做到这一点的东西


E
Eric Aya

我准备了一段代码来向您展示如何在其中一些场景中使用该任务。

    // method to run tasks in a parallel 
    public async Task RunMultipleTaskParallel(Task[] tasks) {

        await Task.WhenAll(tasks);
    }
    // methode to run task one by one 
    public async Task RunMultipleTaskOneByOne(Task[] tasks)
    {
        for (int i = 0; i < tasks.Length - 1; i++)
            await tasks[i];
    }
    // method to run i task in parallel 
    public async Task RunMultipleTaskParallel(Task[] tasks, int i)
    {
        var countTask = tasks.Length;
        var remainTasks = 0;
        do
        {
            int toTake = (countTask < i) ? countTask : i;
            var limitedTasks = tasks.Skip(remainTasks)
                                    .Take(toTake);
            remainTasks += toTake;
            await RunMultipleTaskParallel(limitedTasks.ToArray());
        } while (remainTasks < countTask);
    }

如何获得Tasks的结果?例如,对于在数据表中合并“行”(来自 N 个并行任务)并将其绑定到 gridview asp.net ?
F
Fax

如果您使用 async/await pattern,您可以像这样并行运行多个任务:

public async Task DoSeveralThings()
{
    // Start all the tasks
    Task first = DoFirstThingAsync();
    Task second = DoSecondThingAsync();

    // Then wait for them to complete
    var firstResult = await first;
    var secondResult = await second;
}

如果 first 任务在 second 任务完成之前完成失败,这种方法会引入泄漏即发即弃任务的风险。 await 多个任务的正确方法是 Task.WhenAll 方法:await Task.WhenAll(first, second);。然后您可以分别await 获得他们的结果,因为您知道所有的都已成功完成。
@TheodorZoulias 泄露即发即弃的任务有问题吗?似乎至少对于控制台应用程序而言,在 WhenAll 上等待十分钟以发现输入文件名拼写错误并没有什么好处。
这取决于这个即发即弃的任务是做什么的。在最好的情况下,它只会消耗资源,比如网络带宽,这些都是会浪费的。在最坏的情况下,它会在预期不会发生的时候修改应用程序的状态。想象一下,用户单击一个按钮,他们收到一条错误消息,该按钮被重新启用,然后 ProgressBar 通过幽灵任务继续上下移动......这在 Microsoft 提供的任何工具中都不会发生({ 2}、PLINQ、TPL 数据流等)。在所有内部启动的操作完成之前,所有这些 API 都不会返回。
如果一个任务的失败使另一个任务的结果无关紧要,那么正确的做法是取消仍在运行的任务,并await完成它。正如您的回答所暗示的那样,按顺序等待每个任务很少是一个好主意。如果您决定泄漏即发即弃任务对于您的用例来说是可以的,那么对称地,second 上的失败也应该泄漏 first。你的代码不支持。它的泄漏行为是不对称的。

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