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C#异步/多线程编程中Task对象强大的功能介绍。

news 来源：原创 2025/5/19 8:42:39

在 C# 的异步编程中，Task 是一个非常重要的类，它表示一个异步操作。Task 类提供了许多方法，用于管理、控制和组合异步操作。以下是 Task 类中一些常用方法的详细讲解及其功能。

1. `Task.Run`

功能：将指定的代码块调度到线程池中异步执行。
用途：用于在后台线程中执行 CPU 密集型操作。

示例：

csharp

Task.Run(() => 
{
    Console.WriteLine("This runs on a background thread.");
});

2. `Task.Delay`

功能：创建一个在指定时间后完成的 Task。
用途：用于实现异步等待，比如模拟延迟或定时任务。

示例：

csharp

await Task.Delay(1000); // 等待 1 秒
Console.WriteLine("1 second has passed.");

3. `Task.FromResult`

功能：创建一个已经完成并返回指定结果的 Task<TResult>。
用途：用于同步方法中返回一个已完成的任务。

示例：

csharp

Task<int> task = Task.FromResult(42);
Console.WriteLine(task.Result); // 输出: 42

4. `Task.Wait`

功能：阻塞当前线程，直到任务完成。
用途：用于同步等待任务完成（不推荐在异步代码中使用，可能导致死锁）。

示例：

csharp

Task task = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task running."));
task.Wait(); // 阻塞，直到任务完成

5. `Task.WaitAll`

功能：阻塞当前线程，直到所有提供的任务完成。
用途：用于同步等待多个任务完成。

示例：

csharp

Task task1 = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task 1"));
Task task2 = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task 2"));
Task.WaitAll(task1, task2); // 等待所有任务完成

6. `Task.WaitAny`

功能：阻塞当前线程，直到任何一个提供的任务完成。
用途：用于同步等待多个任务中的任意一个完成。

示例：

csharp

Task task1 = Task.Run(() => Thread.Sleep(1000));
Task task2 = Task.Run(() => Thread.Sleep(500));
int completedTaskIndex = Task.WaitAny(task1, task2); // 返回第一个完成的任务的索引
Console.WriteLine($"Task {completedTaskIndex + 1} completed first.");

7. `Task.WhenAll`

功能：创建一个任务，该任务在所有提供的任务完成后完成。
用途：用于异步等待多个任务完成。

示例：

csharp

Task task1 = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task 1"));
Task task2 = Task.Run(() => Console.WriteLine("Task 2"));
await Task.WhenAll(task1, task2); // 异步等待所有任务完成

8. `Task.WhenAny`

功能：创建一个任务，该任务在任何一个提供的任务完成后完成。
用途：用于异步等待多个任务中的任意一个完成。

示例：

csharp

Task task1 = Task.Run(() => Thread.Sleep(1000));
Task task2 = Task.Run(() => Thread.Sleep(500));
Task completedTask = await Task.WhenAny(task1, task2); // 返回第一个完成的任务
Console.WriteLine("A task has completed.");

9. `Task.ContinueWith`

功能：创建一个在任务完成后执行的任务。
用途：用于任务完成后执行额外的逻辑。

示例：

csharp

Task task = Task.Run(() => Console.WriteLine("Initial task."));
task.ContinueWith(t => Console.WriteLine("Continuation task."));

10. `Task.ConfigureAwait`

功能：配置任务的等待行为，决定是否回到原始上下文（如 UI 线程）。
用途：用于优化异步代码的性能，避免不必要的上下文切换。

示例：

csharp

await Task.Run(() => Console.WriteLine("Background task."))
          .ConfigureAwait(false); // 不回到原始上下文

11. `Task.Start`

功能：启动一个任务。
用途：用于手动启动任务（通常与 Task 构造函数一起使用）。

示例：

csharp

Task task = new Task(() => Console.WriteLine("Task started."));
task.Start();

12. `Task.RunSynchronously`

功能：在当前线程上同步运行任务。
用途：用于强制任务在当前线程上执行。

示例：

csharp

Task task = new Task(() => Console.WriteLine("Running synchronously."));
task.RunSynchronously();

13. `Task.Result`

功能：获取任务的返回值（阻塞当前线程，直到任务完成）。
用途：用于同步获取任务的结果（不推荐在异步代码中使用，可能导致死锁）。

示例：

csharp

Task<int> task = Task.Run(() => 42);
int result = task.Result; // 阻塞，直到任务完成
Console.WriteLine(result); // 输出: 42

14. `Task.IsCompleted`

功能：检查任务是否已完成。
用途：用于判断任务的状态。

示例：

csharp

Task task = Task.Run(() => Thread.Sleep(1000));
if (task.IsCompleted)
{
    Console.WriteLine("Task is completed.");
}

15. `Task.IsFaulted` 和 `Task.Exception`

功能：
- IsFaulted：检查任务是否因异常而失败。
- Exception：获取任务抛出的异常。
用途：用于处理任务中的异常。

示例：

csharp

Task task = Task.Run(() => throw new Exception("Task failed."));
if (task.IsFaulted)
{
    Console.WriteLine($"Task failed: {task.Exception.Message}");
}

16. `Task.IsCanceled`

功能：检查任务是否被取消。
用途：用于判断任务是否因取消而结束。

示例：

csharp

CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
Task task = Task.Run(() => 
{
    cts.Token.ThrowIfCancellationRequested();
}, cts.Token);

cts.Cancel();
if (task.IsCanceled)
{
    Console.WriteLine("Task was canceled.");
}

总结

方法名	功能描述	适用场景
`Task.Run`	在后台线程中执行代码	CPU 密集型操作
`Task.Delay`	创建一个延迟任务	异步等待
`Task.FromResult`	创建一个已完成的任务	同步方法中返回任务
`Task.Wait`	阻塞当前线程，直到任务完成	同步等待任务完成
`Task.WaitAll`	阻塞当前线程，直到所有任务完成	同步等待多个任务完成
`Task.WaitAny`	阻塞当前线程，直到任意一个任务完成	同步等待多个任务中的任意一个完成
`Task.WhenAll`	异步等待所有任务完成	异步等待多个任务完成
`Task.WhenAny`	异步等待任意一个任务完成	异步等待多个任务中的任意一个完成
`Task.ContinueWith`	在任务完成后执行额外逻辑	任务链式操作
`Task.ConfigureAwait`	配置任务的等待行为	优化异步代码性能
`Task.Start`	启动任务	手动启动任务
`Task.RunSynchronously`	在当前线程上同步运行任务	强制任务在当前线程执行
`Task.Result`	获取任务的返回值	同步获取任务结果
`Task.IsCompleted`	检查任务是否完成	判断任务状态
`Task.IsFaulted`	检查任务是否因异常失败	处理任务异常
`Task.IsCanceled`	检查任务是否被取消	判断任务是否取消