.NET Framework
Task Parallel Library (TPL)

Uwagi

Podstawowa pętla producent-konsument (BlockingCollection)

var collection = new BlockingCollection<int>(5);
var random = new Random();

var producerTask = Task.Run(() => {
    for(int item=1; item<=10; item++) 
    {
        collection.Add(item);
        Console.WriteLine("Produced: " + item);
        Thread.Sleep(random.Next(10,1000));
    }
    collection.CompleteAdding();
    Console.WriteLine("Producer completed!");
});

Warto zauważyć, że jeśli nie wywołasz collection.CompleteAdding(); , możesz dodawać do kolekcji, nawet jeśli Twoje zadanie konsumenckie jest uruchomione. Wystarczy wywołać collection.CompleteAdding(); kiedy jesteś pewien, że nie ma już żadnych dodatków. Funkcji tej można użyć, aby utworzyć wzór dla wielu producentów na jednego konsumenta, w którym istnieje wiele źródeł, które podają produkty do BlockingCollection, a jeden konsument wyciąga produkty i coś z nimi robi. Jeśli twoja BlockingCollection jest pusta przed wywołaniem pełnego dodawania, Enumerable from collection.GetConsumingEnumerable() będzie blokować do momentu dodania nowego elementu do kolekcji lub BlockingCollection.CompleteAdding (); jest wywoływane, a kolejka jest pusta.

var consumerTask = Task.Run(() => {
    foreach(var item in collection.GetConsumingEnumerable())
    {
        Console.WriteLine("Consumed: " + item);
        Thread.Sleep(random.Next(10,1000));
    }
    Console.WriteLine("Consumer completed!");
});
  
Task.WaitAll(producerTask, consumerTask);
       
Console.WriteLine("Everything completed!");

Zadanie: podstawowa instancja i oczekiwanie

Zadanie można utworzyć bezpośrednio tworząc instancję klasy Task ...

var task = new Task(() =>
{
    Console.WriteLine("Task code starting...");
    Thread.Sleep(2000);
    Console.WriteLine("...task code ending!");
});

Console.WriteLine("Starting task...");
task.Start();
task.Wait();
Console.WriteLine("Task completed!");

... lub za pomocą statycznej metody Task.Run :

Console.WriteLine("Starting task...");
var task = Task.Run(() =>
{
    Console.WriteLine("Task code starting...");
    Thread.Sleep(2000);
    Console.WriteLine("...task code ending!");
});
task.Wait();
Console.WriteLine("Task completed!");

Pamiętaj, że tylko w pierwszym przypadku konieczne jest jawne wywołanie Start .

Zadanie: WaitAll i przechwytywanie zmiennych

var tasks = Enumerable.Range(1, 5).Select(n => new Task<int>(() =>
{
    Console.WriteLine("I'm task " + n);
    return n;
})).ToArray();

foreach(var task in tasks) task.Start();
Task.WaitAll(tasks);

foreach(var task in tasks)
    Console.WriteLine(task.Result);

Zadanie: WaitAny

var allTasks = Enumerable.Range(1, 5).Select(n => new Task<int>(() => n)).ToArray();
var pendingTasks = allTasks.ToArray();

foreach(var task in allTasks) task.Start();

while(pendingTasks.Length > 0)
{
    var finishedTask = pendingTasks[Task.WaitAny(pendingTasks)];
    Console.WriteLine("Task {0} finished", finishedTask.Result);
    pendingTasks = pendingTasks.Except(new[] {finishedTask}).ToArray();
}

Task.WaitAll(allTasks);

Uwaga: Ostateczne WaitAll jest konieczne, ponieważ WaitAny nie powoduje wyjątków.

Zadanie: obsługa wyjątków (za pomocą funkcji Wait)

var task1 = Task.Run(() =>
{
    Console.WriteLine("Task 1 code starting...");
    throw new Exception("Oh no, exception from task 1!!");
});

var task2 = Task.Run(() =>
{
    Console.WriteLine("Task 2 code starting...");
    throw new Exception("Oh no, exception from task 2!!");
});

Console.WriteLine("Starting tasks...");
try
{
    Task.WaitAll(task1, task2);
}
catch(AggregateException ex)
{
    Console.WriteLine("Task(s) failed!");
    foreach(var inner in ex.InnerExceptions)
        Console.WriteLine(inner.Message);
}

Console.WriteLine("Task 1 status is: " + task1.Status); //Faulted
Console.WriteLine("Task 2 status is: " + task2.Status); //Faulted

Zadanie: obsługa wyjątków (bez użycia funkcji czekania)

var task1 = Task.Run(() =>
{
    Console.WriteLine("Task 1 code starting...");
    throw new Exception("Oh no, exception from task 1!!");
});

var task2 = Task.Run(() =>
{
    Console.WriteLine("Task 2 code starting...");
    throw new Exception("Oh no, exception from task 2!!");
});

var tasks = new[] {task1, task2};

Console.WriteLine("Starting tasks...");
while(tasks.All(task => !task.IsCompleted));

foreach(var task in tasks)
{
    if(task.IsFaulted)
        Console.WriteLine("Task failed: " +
            task.Exception.InnerExceptions.First().Message);
}

Console.WriteLine("Task 1 status is: " + task1.Status); //Faulted
Console.WriteLine("Task 2 status is: " + task2.Status); //Faulted

Zadanie: anulowanie za pomocą CancellationToken

var cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();
var cancellationToken = cancellationTokenSource.Token;

var task = new Task((state) =>
    {
        int i = 1;
        var myCancellationToken = (CancellationToken)state;
        while(true)
        {
            Console.Write("{0} ", i++);
            Thread.Sleep(1000);
            myCancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();
        }
    },
    cancellationToken: cancellationToken,
    state: cancellationToken);

Console.WriteLine("Counting to infinity. Press any key to cancel!");
task.Start();
Console.ReadKey();

cancellationTokenSource.Cancel();
try
{
    task.Wait();
}
catch(AggregateException ex)
{
    ex.Handle(inner => inner is OperationCanceledException);
}

Console.WriteLine($"{Environment.NewLine}You have cancelled! Task status is: {task.Status}");
//Canceled

Alternatywnie do ThrowIfCancellationRequested żądanie anulowania można wykryć za pomocą IsCancellationRequested a IsCancellationRequested OperationCanceledException można zgłosić ręcznie:

//New task delegate
int i = 1;
var myCancellationToken = (CancellationToken)state;
while(!myCancellationToken.IsCancellationRequested)
{
    Console.Write("{0} ", i++);
    Thread.Sleep(1000);
}
Console.WriteLine($"{Environment.NewLine}Ouch, I have been cancelled!!");
throw new OperationCanceledException(myCancellationToken);

Zwróć uwagę, w jaki sposób token anulowania jest przekazywany do konstruktora zadania w parametrze cancellationToken . Jest to konieczne w celu umożliwienia przejścia zadaniowe do Canceled państwa, a nie do Faulted stanie, gdy ThrowIfCancellationRequested jest wywoływany. Z tego samego powodu token anulowania jest jawnie podany w konstruktorze OperationCanceledException w drugim przypadku.

Task.WhenAny

var random = new Random();
IEnumerable<Task<int>> tasks = Enumerable.Range(1, 5).Select(n => Task.Run(async() =>
{
    Console.WriteLine("I'm task " + n);
    await Task.Delay(random.Next(10,1000));
    return n;
}));

Task<Task<int>> whenAnyTask = Task.WhenAny(tasks);
Task<int> completedTask = await whenAnyTask;
Console.WriteLine("The winner is: task " + await completedTask);

await Task.WhenAll(tasks);
Console.WriteLine("All tasks finished!");

Task.WhenAll

var random = new Random();
IEnumerable<Task<int>> tasks = Enumerable.Range(1, 5).Select(n => Task.Run(() =>
{
    Console.WriteLine("I'm task " + n);
    return n;
}));

Task<int[]> task = Task.WhenAll(tasks);
int[] results = await task;

Console.WriteLine(string.Join(",", results.Select(n => n.ToString())));
// Output: 1,2,3,4,5

Parallel.Invoke

var actions = Enumerable.Range(1, 10).Select(n => new Action(() =>
{
    Console.WriteLine("I'm task " + n);
    if((n & 1) == 0)
        throw new Exception("Exception from task " + n);
})).ToArray();

try
{
    Parallel.Invoke(actions);
}
catch(AggregateException ex)
{
    foreach(var inner in ex.InnerExceptions)
        Console.WriteLine("Task failed: " + inner.Message);
}

Parallel.ForEach

W tym przykładzie użyto Parallel.ForEach do obliczenia sumy liczb od 1 do 10000 przy użyciu wielu wątków. Aby uzyskać bezpieczeństwo wątków, do sumowania liczb służy Interlocked.Add .

using System.Threading;

int Foo()
{
    int total = 0;
    var numbers = Enumerable.Range(1, 10000).ToList();
    Parallel.ForEach(numbers, 
        () => 0, // initial value,
        (num, state, localSum) => num + localSum,
        localSum => Interlocked.Add(ref total, localSum));
    return total; // total = 50005000
}

Równoległy

W tym przykładzie użyto Parallel.For do obliczenia sumy liczb od 1 do 10000 przy użyciu wielu wątków. Aby uzyskać bezpieczeństwo wątków, do sumowania liczb służy Interlocked.Add .

using System.Threading;

int Foo()
{
    int total = 0;
    Parallel.For(1, 10001, 
        () => 0, // initial value,
        (num, state, localSum) => num + localSum,
        localSum => Interlocked.Add(ref total, localSum));
    return total; // total = 50005000
}

Płynny kontekst wykonania z AsyncLocal

Gdy musisz przekazać niektóre dane z zadania nadrzędnego do jego zadań AsyncLocal , aby logicznie przepływało ono wraz z wykonaniem, użyj klasy AsyncLocal :

void Main()
{
    AsyncLocal<string> user = new AsyncLocal<string>();
    user.Value = "initial user";
    
    // this does not affect other tasks - values are local relative to the branches of execution flow
    Task.Run(() => user.Value = "user from another task"); 
    
    var task1 = Task.Run(() =>
    {
        Console.WriteLine(user.Value); // outputs "initial user"
        Task.Run(() =>
        {
            // outputs "initial user" - value has flown from main method to this task without being changed
            Console.WriteLine(user.Value);
        }).Wait();

        user.Value = "user from task1";

        Task.Run(() =>
        {
            // outputs "user from task1" - value has flown from main method to task1
            // than value was changed and flown to this task.
            Console.WriteLine(user.Value);
        }).Wait();
    });
    
    task1.Wait();
    
    // ouputs "initial user" - changes do not propagate back upstream the execution flow    
    Console.WriteLine(user.Value); 
}

Uwaga: Jak widać z powyższego przykładu, AsynLocal.Value ma copy on read semantycznym copy on read , ale jeśli przepłyniesz jakiś typ odwołania i zmienisz jego właściwości, AsynLocal.Value na inne zadania. Dlatego najlepszą praktyką w AsyncLocal jest używanie typów wartości lub typów niezmiennych.

Parallel.ForEach w VB.NET

For Each row As DataRow In FooDataTable.Rows
    Me.RowsToProcess.Add(row)
Next

Dim myOptions As ParallelOptions = New ParallelOptions()
myOptions.MaxDegreeOfParallelism = environment.processorcount

Parallel.ForEach(RowsToProcess, myOptions, Sub(currentRow, state)
                                               ProcessRowParallel(currentRow, state)
                                           End Sub)

Zadanie: zwracanie wartości

Zadanie, które zwraca wartość, ma typ zwrotu Task< TResult > gdzie TResult jest rodzajem wartości, którą należy zwrócić. Możesz zapytać o wynik zadania według jego właściwości Result.

Task<int> t = Task.Run(() => 
    {
        int sum = 0;

        for(int i = 0; i < 500; i++)
            sum += i;

        return sum;
    });

Console.WriteLine(t.Result); // Outuput 124750

Jeśli zadanie zostanie wykonane asynchronicznie, a oczekiwanie na zadanie zwróci wynik, wynik.

public async Task DoSomeWork()
{
    WebClient client = new WebClient();
    // Because the task is awaited, result of the task is assigned to response
    string response = await client.DownloadStringTaskAsync("http://somedomain.com");
}