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异步进阶：C#的Task.WhenAll——如何开启多个异步任务

news 2025/7/10 10:24:37

Task.WhenAll 是 .NET 中用于并行等待多个异步任务的核心方法。它可以让多个异步操作同时执行，然后一次性等待所有任务完成，而不是逐个等待。

async void Main()
{// 准备数据：[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]var inputs = Enumerable.Range(1,10).ToArray();var outputs = new List<int>();// ❌ 错误方式：串行执行（一个接一个）//foreach (var element in inputs)//{//    var result = await HeavyJobAsync(element);  // 等待当前任务完成//    outputs.Add(result);                       // 再开始下一个//}// 总耗时：10 × 200ms = 2000ms// ✅ 正确方式：使用 Task.WhenAll 并行执行var tasks = new List<Task<int>>();// 第一步：启动所有任务（不等待结果）foreach (var element in inputs){// 关键：这里创建并启动任务，但不 await，任务立即开始在后台执行tasks.Add(HeavyJobAsync(element));}// 第二步：使用 Task.WhenAll 等待所有任务完成await Task.WhenAll(tasks);  // 🎯 重点！// 第三步：收集所有任务的结果outputs = tasks.Select(t => t.Result).ToList();outputs.Dump();  // 输出：[1,4,9,16,25,36,49,64,81,100]
}// 模拟耗时异步操作
async Task<int> HeavyJobAsync(int input)
{await Task.Delay(200);  // 模拟200ms的工作return input * input;   // 返回平方值
}

分析

方式1的问题：

foreach (var element in inputs)
{var result = await HeavyJobAsync(element);  //这里会"阻塞"// 程序会在这里停下来等待，直到HeavyJobAsync完成// 然后才会执行下一次循环
}

方式2的优势：

// 第一步：快速启动所有任务
foreach (var element in inputs)
{tasks.Add(HeavyJobAsync(element));  // 只是启动，不等待// HeavyJobAsync立即返回Task对象，实际工作在后台进行
}// 第二步：统一等待所有任务完成
await Task.WhenAll(tasks);  // 一次性等待所有任务

Task.WhenAll 的不同用法

1. 有返回值的任务

// 启动多个任务
var task1 = GetDataAsync(1);
var task2 = GetDataAsync(2);
var task3 = GetDataAsync(3);// 等待所有任务并获取结果
int[] results = await Task.WhenAll(task1, task2, task3);
// results = [result1, result2, result3] 按顺序排列

2. 无返回值的任务

// 启动多个任务
var task1 = SaveDataAsync(data1);
var task2 = SaveDataAsync(data2);
var task3 = SaveDataAsync(data3);// 等待所有任务完成
await Task.WhenAll(task1, task2, task3);

3. 动态任务集合

// 动态创建任务列表
var tasks = urls.Select(url => DownloadAsync(url)).ToList();// 等待所有下载完成
string[] contents = await Task.WhenAll(tasks);

使用场景

同时调用多个Web服务、同时读写多个文件、数据库操作：并行执行多个查询。

Task.WhenAny vs Task.WhenAll 核心区别

特性	Task.WhenAll	Task.WhenAny
等待策略	等待所有任务完成	等待任何一个任务完成
完成条件	最慢的任务完成时	最快的任务完成时
返回结果	所有任务的结果数组	第一个完成的任务对象
用途	并行处理，需要所有结果	竞争场景，只要第一个结果