Создание цепочки задач с помощью задач продолжения
В асинхронном программировании обычно используется одна асинхронная операция для вызова второй операции при завершении. Продолжения позволяют потомкам использовать результаты первой операции. В большинстве случаев непрерывность достигается с помощью методов обратного вызова. В библиотеке параллельных задач (TPL) те же функции предоставляются задачами продолжения. Задача продолжения (также называемая просто продолжением) — это асинхронная задача, вызываемая другой задачей, которая называется предшествующей, при завершении этой предшествующей задачи.
Продолжение относительно легко использовать, но, тем не менее, мощный и гибкий. Например, доступны следующие возможности:
- Передавать данные из предшествующей задачи в продолжение.
- Указывать точные условия, при которых продолжение будет вызываться или не будет вызываться.
- Отмените продолжение либо перед началом работы, либо совместно.
- Определять подсказки, как должно планироваться продолжение.
- Вызывать несколько продолжений из одной и той же предшествующей задачи.
- Вызывать одно продолжение по завершении всех или одной из нескольких предшествующих задач.
- Прикреплять продолжения одно после другого до любой произвольной длины.
- Использовать продолжение для обработки исключений, вызванных предшествующей задачей.
О продолжениях
Продолжение — это задача, созданная в WaitingForActivation состоянии. Он активируется автоматически при завершении задачи или задач. Вызов Task.Start в продолжении в пользовательском коде вызывает исключение System.InvalidOperationException .
Продолжение само по себе Task и не блокирует поток, на котором он запущен. Вызовите метод Task.Wait для блокирования до завершения задачи продолжения.
Создание продолжения для одной предшествующей задачи
Продолжение, которое выполняется, когда завершается предшествующая задача, создается путем вызова метода Task.ContinueWith . В следующем примере показан базовый шаблон (для ясности в нем опущена обработка исключений). Она выполняет предшествующую задачу taskA , которая возвращает DayOfWeek объект, указывающий имя текущего дня недели. По taskA завершении он antecedent представляет результаты метода ContinueWith продолжения. Результат задачи antecedent записывается в консоль.
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class SimpleExample
{
public static async Task Main()
{
// Declare, assign, and start the antecedent task.
Task<DayOfWeek> taskA = Task.Run(() => DateTime.Today.DayOfWeek);
// Execute the continuation when the antecedent finishes.
await taskA.ContinueWith(antecedent => Console.WriteLine($"Today is {antecedent.Result}."));
}
}
// The example displays the following output:
// Today is Monday.
Imports System.Threading.Tasks
Module Example
Public Sub Main()
' Execute the antecedent.
Dim taskA As Task(Of DayOfWeek) = Task.Run(Function() DateTime.Today.DayOfWeek)
' Execute the continuation when the antecedent finishes.
Dim continuation As Task = taskA.ContinueWith(Sub(antecedent)
Console.WriteLine("Today is {0}.", antecedent.Result)
End Sub)
continuation.Wait()
End Sub
End Module
' The example displays output like the following output:
' Today is Monday.
Создание продолжения для нескольких предшествующих задач
Вы также можете создать продолжение, которое будет выполняться при выполнении любой или всей группы задач. Чтобы выполнить продолжение при выполнении всех задач, выполняемых отступом, можно вызвать статический метод (Shared в Visual Basic) Task.WhenAll или метод экземпляра TaskFactory.ContinueWhenAll . Чтобы выполнить продолжение при выполнении любой из задач antecedent, можно вызвать статический метод (Shared в Visual Basic) Task.WhenAny или метод экземпляра TaskFactory.ContinueWhenAny .
Task.WhenAll Вызовы и Task.WhenAny перегрузки не блокируют вызывающий поток. Тем не менее обычно вызываются все методы, кроме Task.WhenAll(IEnumerable<Task>) и Task.WhenAll(Task[]) для извлечения возвращаемого свойства Task<TResult>.Result, которое не блокирует вызывающий поток.
В следующем примере вызывается метод Task.WhenAll(IEnumerable<Task>) для создания задачи продолжения, которая отражает результаты десяти своих предшествующих задач. Каждой предшествующей задаче соответствует значение индекса в диапазоне от 1 до 10. Если предшествующие задачи завершаются успешно (их свойство Task.Status имеет значение TaskStatus.RanToCompletion), то свойство Task<TResult>.Result продолжения представляет собой массив значений Task<TResult>.Result , возвращенных каждой предшествующей задачей. В этом примере они добавляются для вычисления суммы квадратов для всех чисел между одним и 10:
using System.Collections.Generic;
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class WhenAllExample
{
public static async Task Main()
{
var tasks = new List<Task<int>>();
for (int ctr = 1; ctr <= 10; ctr++)
{
int baseValue = ctr;
tasks.Add(Task.Factory.StartNew(b => (int)b! * (int)b, baseValue));
}
var results = await Task.WhenAll(tasks);
int sum = 0;
for (int ctr = 0; ctr <= results.Length - 1; ctr++)
{
var result = results[ctr];
Console.Write($"{result} {((ctr == results.Length - 1) ? "=" : "+")} ");
sum += result;
}
Console.WriteLine(sum);
}
}
// The example displays the similar output:
// 1 + 4 + 9 + 16 + 25 + 36 + 49 + 64 + 81 + 100 = 385
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading.Tasks
Module Example
Public Sub Main()
Dim tasks As New List(Of Task(Of Integer))()
For ctr As Integer = 1 To 10
Dim baseValue As Integer = ctr
tasks.Add(Task.Factory.StartNew(Function(b)
Dim i As Integer = CInt(b)
Return i * i
End Function, baseValue))
Next
Dim continuation = Task.WhenAll(tasks)
Dim sum As Long = 0
For ctr As Integer = 0 To continuation.Result.Length - 1
Console.Write("{0} {1} ", continuation.Result(ctr),
If(ctr = continuation.Result.Length - 1, "=", "+"))
sum += continuation.Result(ctr)
Next
Console.WriteLine(sum)
End Sub
End Module
' The example displays the following output:
' 1 + 4 + 9 + 16 + 25 + 36 + 49 + 64 + 81 + 100 = 385
Параметры продолжения
При создании продолжения одной задачи можно использовать перегрузку ContinueWith , принимающую значение перечисления System.Threading.Tasks.TaskContinuationOptions для указания условий, при которых запускается продолжение. Например, вы можете указать, что продолжение должно выполняться только в случае успешного завершения предшествующей задачи или только в случае, если предшествующая задача завершилась в состоянии ошибки. Если условие не имеет значения true, если объект antecedent готов к вызову продолжения, продолжение переходит непосредственно в TaskStatus.Canceled состояние и не может быть запущено позже.
Многие методы продолжения с несколькими задачами, такие как перегрузки TaskFactory.ContinueWhenAll метода, также включают System.Threading.Tasks.TaskContinuationOptions параметр. Однако допустимо только подмножество всех System.Threading.Tasks.TaskContinuationOptions элементов перечисления. Вы можете указать значения System.Threading.Tasks.TaskContinuationOptions , которые имеют аналоги в перечислении System.Threading.Tasks.TaskCreationOptions , такие как TaskContinuationOptions.AttachedToParent, TaskContinuationOptions.LongRunningи TaskContinuationOptions.PreferFairness. Если указать один из параметров NotOn или OnlyOn с продолжением нескольких задач, во время выполнения будет вызвано исключение ArgumentOutOfRangeException .
Дополнительные сведения о параметрах продолжения задач см. в TaskContinuationOptions статье.
Передача данных в продолжение
Метод Task.ContinueWith передает ссылку на объект antecedent в качестве аргумента делегату продолжения пользователя. Если предшествующая задача является объектом System.Threading.Tasks.Task<TResult> и эта задача выполнялась до своего завершения, то продолжение может получить доступ к свойству Task<TResult>.Result этой задачи.
Свойство Task<TResult>.Result блокируется до завершения задачи. Однако если задача была отменена или произошел сбой, то попытка доступа к свойству Result вызовет исключение AggregateException . Эту проблему можно избежать с помощью OnlyOnRanToCompletion параметра, как показано в следующем примере:
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class ResultExample
{
public static async Task Main()
{
var task = Task.Run(
() =>
{
DateTime date = DateTime.Now;
return date.Hour > 17
? "evening"
: date.Hour > 12
? "afternoon"
: "morning";
});
await task.ContinueWith(
antecedent =>
{
Console.WriteLine($"Good {antecedent.Result}!");
Console.WriteLine($"And how are you this fine {antecedent.Result}?");
}, TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);
}
}
// The example displays the similar output:
// Good afternoon!
// And how are you this fine afternoon?
Imports System.Threading.Tasks
Module Example
Public Sub Main()
Dim t = Task.Run(Function()
Dim dat As DateTime = DateTime.Now
If dat = DateTime.MinValue Then
Throw New ArgumentException("The clock is not working.")
End If
If dat.Hour > 17 Then
Return "evening"
Else If dat.Hour > 12 Then
Return "afternoon"
Else
Return "morning"
End If
End Function)
Dim c = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
Console.WriteLine("Good {0}!",
antecedent.Result)
Console.WriteLine("And how are you this fine {0}?",
antecedent.Result)
End Sub, TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion)
c.Wait()
End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
' Good afternoon!
' And how are you this fine afternoon?
Если вы хотите, чтобы продолжение выполнялось даже в том случае, если объект antecedent не выполнялся до успешного завершения, необходимо защититься от исключения. Одним из способов является проверка Task.Status свойства текedent и попытка получить доступ Result только к свойству, если состояние не является или CanceledнетFaulted. Можно также проверять свойство Exception предшествующей задачи. Дополнительные сведения см. в разделе Обработка исключений. Следующий пример изменяет предыдущий пример для доступа к свойству antecedent Task<TResult>.Result только в том случае, если его состояние равно TaskStatus.RanToCompletion:
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class ResultTwoExample
{
public static async Task Main() =>
await Task.Run(
() =>
{
DateTime date = DateTime.Now;
return date.Hour > 17
? "evening"
: date.Hour > 12
? "afternoon"
: "morning";
})
.ContinueWith(
antecedent =>
{
if (antecedent.Status == TaskStatus.RanToCompletion)
{
Console.WriteLine($"Good {antecedent.Result}!");
Console.WriteLine($"And how are you this fine {antecedent.Result}?");
}
else if (antecedent.Status == TaskStatus.Faulted)
{
Console.WriteLine(antecedent.Exception!.GetBaseException().Message);
}
});
}
// The example displays output like the following:
// Good afternoon!
// And how are you this fine afternoon?
Imports System.Threading.Tasks
Module Example
Public Sub Main()
Dim t = Task.Run(Function()
Dim dat As DateTime = DateTime.Now
If dat = DateTime.MinValue Then
Throw New ArgumentException("The clock is not working.")
End If
If dat.Hour > 17 Then
Return "evening"
Else If dat.Hour > 12 Then
Return "afternoon"
Else
Return "morning"
End If
End Function)
Dim c = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
If t.Status = TaskStatus.RanToCompletion Then
Console.WriteLine("Good {0}!",
antecedent.Result)
Console.WriteLine("And how are you this fine {0}?",
antecedent.Result)
Else If t.Status = TaskStatus.Faulted Then
Console.WriteLine(t.Exception.GetBaseException().Message)
End If
End Sub)
End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
' Good afternoon!
' And how are you this fine afternoon?
Отмена продолжения
Свойство Task.Status продолжения устанавливается в значение TaskStatus.Canceled в следующих ситуациях.
В ответ на запрос отмены вызывается исключение OperationCanceledException . Как и при любой задаче, если исключение содержит тот же маркер, который был передан в продолжение, он рассматривается как подтверждение совместной отмены.
Продолжение передает объект System.Threading.CancellationToken , свойство IsCancellationRequested которого имеет значение
true. В этом случае продолжение не запускается, и он переходит в TaskStatus.Canceled состояние.Продолжение никогда не выполняется, так как условие, заданное его TaskContinuationOptions аргументом, не было выполнено. Например, если объект antecedent переходит в TaskStatus.Faulted состояние, его продолжение, переданное TaskContinuationOptions.NotOnFaulted параметром, не будет выполняться, но перейдет в Canceled состояние.
Если задача и ее продолжение представляют две части одной логической операции, вы можете передать один и тот же токен отмены в обе задачи, как показано в следующем примере. В нем имеется предшествующая задача, создающая список целых чисел, кратных 33, который передается в продолжение. Продолжение, в свою очередь, отображает этот список. И предшествующая задача, и продолжение регулярно приостанавливаются на произвольные периоды времени. Кроме того, используется объект System.Threading.Timer для выполнения метода Elapsed после пятисекундного времени ожидания. В этом примере вызывается метод CancellationTokenSource.Cancel, который приводит к тому, что текущая выполняющаяся задача вызывает метод CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested. В зависимости от длительности произвольно создаваемых пауз метод CancellationTokenSource.Cancel вызывается при выполнении либо предшествующей задачи, либо ее продолжения. Если отменяется отступ, продолжение не начнется. Если объект antecedent не отменен, маркер по-прежнему можно использовать для отмены продолжения.
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
public class CancellationExample
{
static readonly Random s_random = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);
public static async Task Main()
{
using var cts = new CancellationTokenSource();
CancellationToken token = cts.Token;
var timer = new Timer(Elapsed, cts, 5000, Timeout.Infinite);
var task = Task.Run(
async () =>
{
var product33 = new List<int>();
for (int index = 1; index < short.MaxValue; index++)
{
if (token.IsCancellationRequested)
{
Console.WriteLine("\nCancellation requested in antecedent...\n");
token.ThrowIfCancellationRequested();
}
if (index % 2000 == 0)
{
int delay = s_random.Next(16, 501);
await Task.Delay(delay);
}
if (index % 33 == 0)
{
product33.Add(index);
}
}
return product33.ToArray();
}, token);
Task<double> continuation = task.ContinueWith(
async antecedent =>
{
Console.WriteLine("Multiples of 33:\n");
int[] array = antecedent.Result;
for (int index = 0; index < array.Length; index++)
{
if (token.IsCancellationRequested)
{
Console.WriteLine("\nCancellation requested in continuation...\n");
token.ThrowIfCancellationRequested();
}
if (index % 100 == 0)
{
int delay = s_random.Next(16, 251);
await Task.Delay(delay);
}
Console.Write($"{array[index]:N0}{(index != array.Length - 1 ? ", " : "")}");
if (Console.CursorLeft >= 74)
{
Console.WriteLine();
}
}
Console.WriteLine();
return array.Average();
}, token).Unwrap();
try
{
await task;
double result = await continuation;
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
Console.WriteLine("\nAntecedent Status: {0}", task.Status);
Console.WriteLine("Continuation Status: {0}", continuation.Status);
}
static void Elapsed(object? state)
{
if (state is CancellationTokenSource cts)
{
cts.Cancel();
Console.WriteLine("\nCancellation request issued...\n");
}
}
}
// The example displays the similar output:
// Multiples of 33:
//
// 33, 66, 99, 132, 165, 198, 231, 264, 297, 330, 363, 396, 429, 462, 495, 528,
// 561, 594, 627, 660, 693, 726, 759, 792, 825, 858, 891, 924, 957, 990, 1,023,
// 1,056, 1,089, 1,122, 1,155, 1,188, 1,221, 1,254, 1,287, 1,320, 1,353, 1,386,
// 1,419, 1,452, 1,485, 1,518, 1,551, 1,584, 1,617, 1,650, 1,683, 1,716, 1,749,
// 1,782, 1,815, 1,848, 1,881, 1,914, 1,947, 1,980, 2,013, 2,046, 2,079, 2,112,
// 2,145, 2,178, 2,211, 2,244, 2,277, 2,310, 2,343, 2,376, 2,409, 2,442, 2,475,
// 2,508, 2,541, 2,574, 2,607, 2,640, 2,673, 2,706, 2,739, 2,772, 2,805, 2,838,
// 2,871, 2,904, 2,937, 2,970, 3,003, 3,036, 3,069, 3,102, 3,135, 3,168, 3,201,
// 3,234, 3,267, 3,300, 3,333, 3,366, 3,399, 3,432, 3,465, 3,498, 3,531, 3,564,
// 3,597, 3,630, 3,663, 3,696, 3,729, 3,762, 3,795, 3,828, 3,861, 3,894, 3,927,
// 3,960, 3,993, 4,026, 4,059, 4,092, 4,125, 4,158, 4,191, 4,224, 4,257, 4,290,
// 4,323, 4,356, 4,389, 4,422, 4,455, 4,488, 4,521, 4,554, 4,587, 4,620, 4,653,
// 4,686, 4,719, 4,752, 4,785, 4,818, 4,851, 4,884, 4,917, 4,950, 4,983, 5,016,
// 5,049, 5,082, 5,115, 5,148, 5,181, 5,214, 5,247, 5,280, 5,313, 5,346, 5,379,
// 5,412, 5,445, 5,478, 5,511, 5,544, 5,577, 5,610, 5,643, 5,676, 5,709, 5,742,
// Cancellation request issued...
//
// 5,775,
// Cancellation requested in continuation...
//
// The operation was canceled.
//
// Antecedent Status: RanToCompletion
// Continuation Status: Canceled
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks
Module Example
Public Sub Main()
Dim rnd As New Random()
Dim lockObj As New Object()
Dim cts As New CancellationTokenSource()
Dim token As CancellationToken = cts.Token
Dim timer As New Timer(AddressOf Elapsed, cts, 5000, Timeout.Infinite)
Dim t = Task.Run(Function()
Dim product33 As New List(Of Integer)()
For ctr As Integer = 1 To Int16.MaxValue
' Check for cancellation.
If token.IsCancellationRequested Then
Console.WriteLine("\nCancellation requested in antecedent...\n")
token.ThrowIfCancellationRequested()
End If
' Introduce a delay.
If ctr Mod 2000 = 0 Then
Dim delay As Integer
SyncLock lockObj
delay = rnd.Next(16, 501)
End SyncLock
Thread.Sleep(delay)
End If
' Determine if this is a multiple of 33.
If ctr Mod 33 = 0 Then product33.Add(ctr)
Next
Return product33.ToArray()
End Function, token)
Dim continuation = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
Console.WriteLine("Multiples of 33:" + vbCrLf)
Dim arr = antecedent.Result
For ctr As Integer = 0 To arr.Length - 1
If token.IsCancellationRequested Then
Console.WriteLine("{0}Cancellation requested in continuation...{0}",
vbCrLf)
token.ThrowIfCancellationRequested()
End If
If ctr Mod 100 = 0 Then
Dim delay As Integer
SyncLock lockObj
delay = rnd.Next(16, 251)
End SyncLock
Thread.Sleep(delay)
End If
Console.Write("{0:N0}{1}", arr(ctr),
If(ctr <> arr.Length - 1, ", ", ""))
If Console.CursorLeft >= 74 Then Console.WriteLine()
Next
Console.WriteLine()
End Sub, token)
Try
continuation.Wait()
Catch e As AggregateException
For Each ie In e.InnerExceptions
Console.WriteLine("{0}: {1}", ie.GetType().Name,
ie.Message)
Next
Finally
cts.Dispose()
End Try
Console.WriteLine(vbCrLf + "Antecedent Status: {0}", t.Status)
Console.WriteLine("Continuation Status: {0}", continuation.Status)
End Sub
Private Sub Elapsed(state As Object)
Dim cts As CancellationTokenSource = TryCast(state, CancellationTokenSource)
If cts Is Nothing Then return
cts.Cancel()
Console.WriteLine("{0}Cancellation request issued...{0}", vbCrLf)
End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
' Multiples of 33:
'
' 33, 66, 99, 132, 165, 198, 231, 264, 297, 330, 363, 396, 429, 462, 495, 528,
' 561, 594, 627, 660, 693, 726, 759, 792, 825, 858, 891, 924, 957, 990, 1,023,
' 1,056, 1,089, 1,122, 1,155, 1,188, 1,221, 1,254, 1,287, 1,320, 1,353, 1,386,
' 1,419, 1,452, 1,485, 1,518, 1,551, 1,584, 1,617, 1,650, 1,683, 1,716, 1,749,
' 1,782, 1,815, 1,848, 1,881, 1,914, 1,947, 1,980, 2,013, 2,046, 2,079, 2,112,
' 2,145, 2,178, 2,211, 2,244, 2,277, 2,310, 2,343, 2,376, 2,409, 2,442, 2,475,
' 2,508, 2,541, 2,574, 2,607, 2,640, 2,673, 2,706, 2,739, 2,772, 2,805, 2,838,
' 2,871, 2,904, 2,937, 2,970, 3,003, 3,036, 3,069, 3,102, 3,135, 3,168, 3,201,
' 3,234, 3,267, 3,300, 3,333, 3,366, 3,399, 3,432, 3,465, 3,498, 3,531, 3,564,
' 3,597, 3,630, 3,663, 3,696, 3,729, 3,762, 3,795, 3,828, 3,861, 3,894, 3,927,
' 3,960, 3,993, 4,026, 4,059, 4,092, 4,125, 4,158, 4,191, 4,224, 4,257, 4,290,
' 4,323, 4,356, 4,389, 4,422, 4,455, 4,488, 4,521, 4,554, 4,587, 4,620, 4,653,
' 4,686, 4,719, 4,752, 4,785, 4,818, 4,851, 4,884, 4,917, 4,950, 4,983, 5,016,
' 5,049, 5,082, 5,115, 5,148, 5,181, 5,214, 5,247, 5,280, 5,313, 5,346, 5,379,
' 5,412, 5,445, 5,478, 5,511, 5,544, 5,577, 5,610, 5,643, 5,676, 5,709, 5,742,
' 5,775, 5,808, 5,841, 5,874, 5,907, 5,940, 5,973, 6,006, 6,039, 6,072, 6,105,
' 6,138, 6,171, 6,204, 6,237, 6,270, 6,303, 6,336, 6,369, 6,402, 6,435, 6,468,
' 6,501, 6,534, 6,567, 6,600, 6,633, 6,666, 6,699, 6,732, 6,765, 6,798, 6,831,
' 6,864, 6,897, 6,930, 6,963, 6,996, 7,029, 7,062, 7,095, 7,128, 7,161, 7,194,
' 7,227, 7,260, 7,293, 7,326, 7,359, 7,392, 7,425, 7,458, 7,491, 7,524, 7,557,
' 7,590, 7,623, 7,656, 7,689, 7,722, 7,755, 7,788, 7,821, 7,854, 7,887, 7,920,
' 7,953, 7,986, 8,019, 8,052, 8,085, 8,118, 8,151, 8,184, 8,217, 8,250, 8,283,
' 8,316, 8,349, 8,382, 8,415, 8,448, 8,481, 8,514, 8,547, 8,580, 8,613, 8,646,
' 8,679, 8,712, 8,745, 8,778, 8,811, 8,844, 8,877, 8,910, 8,943, 8,976, 9,009,
' 9,042, 9,075, 9,108, 9,141, 9,174, 9,207, 9,240, 9,273, 9,306, 9,339, 9,372,
' 9,405, 9,438, 9,471, 9,504, 9,537, 9,570, 9,603, 9,636, 9,669, 9,702, 9,735,
' 9,768, 9,801, 9,834, 9,867, 9,900, 9,933, 9,966, 9,999, 10,032, 10,065, 10,098,
' 10,131, 10,164, 10,197, 10,230, 10,263, 10,296, 10,329, 10,362, 10,395, 10,428,
' 10,461, 10,494, 10,527, 10,560, 10,593, 10,626, 10,659, 10,692, 10,725, 10,758,
' 10,791, 10,824, 10,857, 10,890, 10,923, 10,956, 10,989, 11,022, 11,055, 11,088,
' 11,121, 11,154, 11,187, 11,220, 11,253, 11,286, 11,319, 11,352, 11,385, 11,418,
' 11,451, 11,484, 11,517, 11,550, 11,583, 11,616, 11,649, 11,682, 11,715, 11,748,
' 11,781, 11,814, 11,847, 11,880, 11,913, 11,946, 11,979, 12,012, 12,045, 12,078,
' 12,111, 12,144, 12,177, 12,210, 12,243, 12,276, 12,309, 12,342, 12,375, 12,408,
' 12,441, 12,474, 12,507, 12,540, 12,573, 12,606, 12,639, 12,672, 12,705, 12,738,
' 12,771, 12,804, 12,837, 12,870, 12,903, 12,936, 12,969, 13,002, 13,035, 13,068,
' 13,101, 13,134, 13,167, 13,200, 13,233, 13,266,
' Cancellation requested in continuation...
'
'
' Cancellation request issued...
'
' TaskCanceledException: A task was canceled.
'
' Antecedent Status: RanToCompletion
' Continuation Status: Canceled
Кроме того, можно запретить выполнение продолжения, если его antecedent отменен без предоставления продолжения маркера отмены. Укажите маркер, указав TaskContinuationOptions.NotOnCanceled параметр при создании продолжения, как показано в следующем примере:
using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
public class CancellationTwoExample
{
public static async Task Main()
{
using var cts = new CancellationTokenSource();
CancellationToken token = cts.Token;
cts.Cancel();
var task = Task.FromCanceled(token);
Task continuation =
task.ContinueWith(
antecedent => Console.WriteLine("The continuation is running."),
TaskContinuationOptions.NotOnCanceled);
try
{
await task;
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine($"{ex.GetType().Name}: {ex.Message}");
Console.WriteLine();
}
Console.WriteLine($"Task {task.Id}: {task.Status:G}");
Console.WriteLine($"Task {continuation.Id}: {continuation.Status:G}");
}
}
// The example displays the similar output:
// TaskCanceledException: A task was canceled.
//
// Task 1: Canceled
// Task 2: Canceled
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks
Module Example
Public Sub Main()
Dim cts As New CancellationTokenSource()
Dim token As CancellationToken = cts.Token
cts.Cancel()
Dim t As Task = Task.FromCanceled(token)
Dim continuation As Task = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
Console.WriteLine("The continuation is running.")
End Sub, TaskContinuationOptions.NotOnCanceled)
Try
t.Wait()
Catch e As AggregateException
For Each ie In e.InnerExceptions
Console.WriteLine("{0}: {1}", ie.GetType().Name, ie.Message)
Next
Console.WriteLine()
Finally
cts.Dispose()
End Try
Console.WriteLine("Task {0}: {1:G}", t.Id, t.Status)
Console.WriteLine("Task {0}: {1:G}", continuation.Id,
continuation.Status)
End Sub
End Module
' The example displays the following output:
' TaskCanceledException: A task was canceled.
'
' Task 1: Canceled
' Task 2: Canceled
После того как продолжение переходит Canceled в состояние, это может повлиять на продолжение, которое следует, в зависимости от TaskContinuationOptions того, которые были указаны для этих продолжений.
Продолжение, которое удалено, не запускается.
Продолжения и дочерние задачи
Продолжение не выполняется до тех пор, пока не будет выполнена текedent и все вложенные дочерние задачи. Продолжение не ожидает завершения отсоединяемых дочерних задач. В следующих двух примерах показаны дочерние задачи, присоединенные к предшествующей задаче, создающей продолжение, и отсоединенные от нее. В следующем примере продолжение выполняется только после завершения всех дочерних задач, и несколько запусков примера создают одинаковые выходные данные каждый раз. В примере запускается отступ, вызывая TaskFactory.StartNew метод, так как по умолчанию метод создает родительскую задачу, параметр создания задачи по умолчанию Task.Run которой имеет TaskCreationOptions.DenyChildAttachзначение.
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class AttachedExample
{
public static async Task Main()
{
await Task.Factory
.StartNew(
() =>
{
Console.WriteLine($"Running antecedent task {Task.CurrentId}...");
Console.WriteLine("Launching attached child tasks...");
for (int ctr = 1; ctr <= 5; ctr++)
{
int index = ctr;
Task.Factory.StartNew(async value =>
{
Console.WriteLine($" Attached child task #{value} running");
await Task.Delay(1000);
}, index, TaskCreationOptions.AttachedToParent);
}
Console.WriteLine("Finished launching attached child tasks...");
}).ContinueWith(
antecedent =>
Console.WriteLine($"Executing continuation of Task {antecedent.Id}"));
}
}
// The example displays the similar output:
// Running antecedent task 1...
// Launching attached child tasks...
// Finished launching attached child tasks...
// Attached child task #1 running
// Attached child task #5 running
// Attached child task #3 running
// Attached child task #2 running
// Attached child task #4 running
// Executing continuation of Task 1
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks
Public Module Example
Public Sub Main()
Dim t = Task.Factory.StartNew(Sub()
Console.WriteLine("Running antecedent task {0}...",
Task.CurrentId)
Console.WriteLine("Launching attached child tasks...")
For ctr As Integer = 1 To 5
Dim index As Integer = ctr
Task.Factory.StartNew(Sub(value)
Console.WriteLine(" Attached child task #{0} running",
value)
Thread.Sleep(1000)
End Sub, index, TaskCreationOptions.AttachedToParent)
Next
Console.WriteLine("Finished launching attached child tasks...")
End Sub)
Dim continuation = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
Console.WriteLine("Executing continuation of Task {0}",
antecedent.Id)
End Sub)
continuation.Wait()
End Sub
End Module
' The example displays the following output:
' Running antecedent task 1...
' Launching attached child tasks...
' Finished launching attached child tasks...
' Attached child task #5 running
' Attached child task #1 running
' Attached child task #2 running
' Attached child task #3 running
' Attached child task #4 running
' Executing continuation of Task 1
Если дочерние задачи отсоединены от предшествующей задачи, продолжение выполняется сразу после завершения предшествующей задачи независимо от состояния дочерних задач. В результате несколько запусков из следующего примера могут создавать переменные выходные данные, которые зависят от того, как планировщик задач обрабатывает каждую дочернюю задачу:
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class DetachedExample
{
public static async Task Main()
{
Task task =
Task.Factory.StartNew(
() =>
{
Console.WriteLine($"Running antecedent task {Task.CurrentId}...");
Console.WriteLine("Launching attached child tasks...");
for (int ctr = 1; ctr <= 5; ctr++)
{
int index = ctr;
Task.Factory.StartNew(
async value =>
{
Console.WriteLine($" Attached child task #{value} running");
await Task.Delay(1000);
}, index);
}
Console.WriteLine("Finished launching detached child tasks...");
}, TaskCreationOptions.DenyChildAttach);
Task continuation =
task.ContinueWith(
antecedent =>
Console.WriteLine($"Executing continuation of Task {antecedent.Id}"));
await continuation;
Console.ReadLine();
}
}
// The example displays the similar output:
// Running antecedent task 1...
// Launching attached child tasks...
// Finished launching detached child tasks...
// Executing continuation of Task 1
// Attached child task #1 running
// Attached child task #5 running
// Attached child task #2 running
// Attached child task #3 running
// Attached child task #4 running
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks
Public Module Example
Public Sub Main()
Dim t = Task.Factory.StartNew(Sub()
Console.WriteLine("Running antecedent task {0}...",
Task.CurrentId)
Console.WriteLine("Launching attached child tasks...")
For ctr As Integer = 1 To 5
Dim index As Integer = ctr
Task.Factory.StartNew(Sub(value)
Console.WriteLine(" Attached child task #{0} running",
value)
Thread.Sleep(1000)
End Sub, index)
Next
Console.WriteLine("Finished launching detached child tasks...")
End Sub, TaskCreationOptions.DenyChildAttach)
Dim continuation = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
Console.WriteLine("Executing continuation of Task {0}",
antecedent.Id)
End Sub)
continuation.Wait()
End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
' Running antecedent task 1...
' Launching attached child tasks...
' Finished launching detached child tasks...
' Attached child task #1 running
' Attached child task #2 running
' Attached child task #5 running
' Attached child task #3 running
' Executing continuation of Task 1
' Attached child task #4 running
Конечное состояние предшествующей задачи зависит от конечного состояния всех присоединенных дочерних задач. Состояние отсоединяемых дочерних задач не влияет на родительский элемент. Дополнительные сведения см. в разделе Присоединенные и отсоединенные дочерние задачи.
Связывание состояния с продолжениями
Вы можете связывать произвольное состояние с продолжением задачи. Метод ContinueWith предоставляет перегруженные версии, каждая из которых принимает значение Object , представляющее состояние продолжения. Позднее можно получить доступ к этому объекту состояния с помощью свойства Task.AsyncState . Этот объект состояния , null если не указать значение.
Состояние продолжения полезно при преобразовании существующего кода, который использует библиотеку параллельных задач с помощью асинхронной модели программирования (APM) . В APM можно указать состояние объекта в методе Begin Method, а затем использовать IAsyncResult.AsyncState свойство для доступа к такому состоянию. Чтобы сохранить это состояние при преобразовании кода, использующего APM для использования TPL, используйте ContinueWith этот метод.
Состояние продолжения также можно использовать при работе с объектами Task в отладчике Visual Studio. Например, в окне Параллельные задачи столбец Задачи отображает строковое представление объекта состояния для каждой задачи. Дополнительные сведения об окне Параллельные задачи см. в разделе Использование окна задач.
В следующем примере демонстрируется использование состояния продолжения. В нем создается цепочка задач продолжения. Каждая задача предоставляет текущее время в объекте DateTime для параметра state метода ContinueWith . Каждый объект DateTime представляет время, в которое создана задача продолжения. Каждая задача в результате создает второй объект DateTime , представляющий время, в которое эта задача завершена. После завершения всех задач в этом примере отображается время создания и время завершения каждой задачи продолжения.
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
class ContinuationStateExample
{
static DateTime DoWork()
{
Thread.Sleep(2000);
return DateTime.Now;
}
static async Task Main()
{
Task<DateTime> task = Task.Run(() => DoWork());
var continuations = new List<Task<DateTime>>();
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
task = task.ContinueWith((antecedent, _) => DoWork(), DateTime.Now);
continuations.Add(task);
}
await task;
foreach (Task<DateTime> continuation in continuations)
{
DateTime start = (DateTime)continuation.AsyncState!;
DateTime end = continuation.Result;
Console.WriteLine($"Task was created at {start.TimeOfDay} and finished at {end.TimeOfDay}.");
}
Console.ReadLine();
}
}
// The example displays the similar output:
// Task was created at 10:56:21.1561762 and finished at 10:56:25.1672062.
// Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:27.1707646.
// Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:29.1743230.
// Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:31.1779883.
// Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:33.1837083.
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks
' Demonstrates how to associate state with task continuations.
Public Module ContinuationState
' Simulates a lengthy operation and returns the time at which
' the operation completed.
Public Function DoWork() As Date
' Simulate work by suspending the current thread
' for two seconds.
Thread.Sleep(2000)
' Return the current time.
Return Date.Now
End Function
Public Sub Main()
' Start a root task that performs work.
Dim t As Task(Of Date) = Task(Of Date).Run(Function() DoWork())
' Create a chain of continuation tasks, where each task is
' followed by another task that performs work.
Dim continuations As New List(Of Task(Of DateTime))()
For i As Integer = 0 To 4
' Provide the current time as the state of the continuation.
t = t.ContinueWith(Function(antecedent, state) DoWork(), DateTime.Now)
continuations.Add(t)
Next
' Wait for the last task in the chain to complete.
t.Wait()
' Display the creation time of each continuation (the state object)
' and the completion time (the result of that task) to the console.
For Each continuation In continuations
Dim start As DateTime = CDate(continuation.AsyncState)
Dim [end] As DateTime = continuation.Result
Console.WriteLine("Task was created at {0} and finished at {1}.",
start.TimeOfDay, [end].TimeOfDay)
Next
End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
' Task was created at 10:56:21.1561762 and finished at 10:56:25.1672062.
' Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:27.1707646.
' Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:29.1743230.
' Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:31.1779883.
' Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:33.1837083.
Продолжения, возвращающие типы Task
Иногда может потребоваться создать цепочку продолжения, возвращающего Task тип. Эти задачи называются вложенными задачами. Когда родительская задача вызывает Task<TResult>.ContinueWith и предоставляет continuationFunction возвращаемую задачу, можно вызвать Unwrap прокси-задачу, представляющую асинхронную операцию <Task<Task<T>>> или Task(Of Task(Of T)) (Visual Basic).
В следующем примере показано, как использовать продолжения, которые оборачивают функции, возвращающие дополнительные задачи. Продолжение можно развернуть, чтобы посмотреть содержащиеся в нем задачи.
using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
public class UnwrapExample
{
public static async Task Main()
{
Task<int> taskOne = RemoteIncrement(0);
Console.WriteLine("Started RemoteIncrement(0)");
Task<int> taskTwo = RemoteIncrement(4)
.ContinueWith(t => RemoteIncrement(t.Result))
.Unwrap().ContinueWith(t => RemoteIncrement(t.Result))
.Unwrap().ContinueWith(t => RemoteIncrement(t.Result))
.Unwrap();
Console.WriteLine("Started RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)");
try
{
await taskOne;
Console.WriteLine("Finished RemoteIncrement(0)");
await taskTwo;
Console.WriteLine("Finished RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)");
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine($"A task has thrown the following (unexpected) exception:\n{e}");
}
}
static Task<int> RemoteIncrement(int number) =>
Task<int>.Factory.StartNew(
obj =>
{
Thread.Sleep(1000);
int x = (int)(obj!);
Console.WriteLine("Thread={0}, Next={1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, ++x);
return x;
},
number);
}
// The example displays the similar output:
// Started RemoteIncrement(0)
// Started RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)
// Thread=4, Next=1
// Finished RemoteIncrement(0)
// Thread=5, Next=5
// Thread=6, Next=6
// Thread=6, Next=7
// Thread=6, Next=8
// Finished RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)
Imports System.Threading
Module UnwrapExample
Sub Main()
Dim taskOne As Task(Of Integer) = RemoteIncrement(0)
Console.WriteLine("Started RemoteIncrement(0)")
Dim taskTwo As Task(Of Integer) = RemoteIncrement(4).
ContinueWith(Function(t) RemoteIncrement(t.Result)).
Unwrap().ContinueWith(Function(t) RemoteIncrement(t.Result)).
Unwrap().ContinueWith(Function(t) RemoteIncrement(t.Result)).
Unwrap()
Console.WriteLine("Started RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)")
Try
taskOne.Wait()
Console.WriteLine("Finished RemoteIncrement(0)")
taskTwo.Wait()
Console.WriteLine("Finished RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)")
Catch e As AggregateException
Console.WriteLine($"A task has thrown the following (unexpected) exception:{vbLf}{e}")
End Try
End Sub
Function RemoteIncrement(ByVal number As Integer) As Task(Of Integer)
Return Task(Of Integer).Factory.StartNew(
Function(obj)
Thread.Sleep(1000)
Dim x As Integer = CInt(obj)
Console.WriteLine("Thread={0}, Next={1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Interlocked.Increment(x))
Return x
End Function, number)
End Function
End Module
' The example displays the similar output:
' Started RemoteIncrement(0)
' Started RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)
' Thread=4, Next=1
' Finished RemoteIncrement(0)
' Thread=5, Next=5
' Thread=6, Next=6
' Thread=6, Next=7
' Thread=6, Next=8
' Finished RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)
Дополнительные сведения об использовании Unwrapсм. в статье "Практическое руководство. Распаковка вложенной задачи".
Обработка исключений, вызванных из продолжений
Связь "текедент-продолжение" не является связью "родительский-дочерний". Исключения, создаваемые продолжением, не распространяются на объект antecedent. Таким образом, следует обрабатывать вызванные продолжениями исключения так, как они обрабатываются в любой другой задаче, следующим образом.
- Для ожидания продолжения можно использовать метод Wait, WaitAll, или WaitAny , либо его универсальный эквивалент. Вы можете ждать отступ и его продолжение в той же
tryинструкции, как показано в следующем примере:
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class ExceptionExample
{
public static async Task Main()
{
Task<int> task = Task.Run(
() =>
{
Console.WriteLine($"Executing task {Task.CurrentId}");
return 54;
});
var continuation = task.ContinueWith(
antecedent =>
{
Console.WriteLine($"Executing continuation task {Task.CurrentId}");
Console.WriteLine($"Value from antecedent: {antecedent.Result}");
throw new InvalidOperationException();
});
try
{
await task;
await continuation;
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
}
}
// The example displays the similar output:
// Executing task 1
// Executing continuation task 2
// Value from antecedent: 54
// Operation is not valid due to the current state of the object.
Imports System.Threading.Tasks
Module Example
Public Sub Main()
Dim task1 = Task(Of Integer).Run(Function()
Console.WriteLine("Executing task {0}",
Task.CurrentId)
Return 54
End Function)
Dim continuation = task1.ContinueWith(Sub(antecedent)
Console.WriteLine("Executing continuation task {0}",
Task.CurrentId)
Console.WriteLine("Value from antecedent: {0}",
antecedent.Result)
Throw New InvalidOperationException()
End Sub)
Try
task1.Wait()
continuation.Wait()
Catch ae As AggregateException
For Each ex In ae.InnerExceptions
Console.WriteLine(ex.Message)
Next
End Try
End Sub
End Module
' The example displays the following output:
' Executing task 1
' Executing continuation task 2
' Value from antecedent: 54
' Operation is not valid due to the current state of the object.
- Для наблюдения за свойством Exception первого продолжения можно использовать второе продолжение. В следующем примере задача пытается выполнить чтение в несуществующем файле. Затем продолжение отображает сведения об исключении в предшествующей задаче.
using System;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
public class ExceptionTwoExample
{
public static async Task Main()
{
var task = Task.Run(
() =>
{
string fileText = File.ReadAllText(@"C:\NonexistentFile.txt");
return fileText;
});
Task continuation = task.ContinueWith(
antecedent =>
{
var fileNotFound =
antecedent.Exception
?.InnerExceptions
?.FirstOrDefault(e => e is FileNotFoundException) as FileNotFoundException;
if (fileNotFound != null)
{
Console.WriteLine(fileNotFound.Message);
}
}, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
await continuation;
Console.ReadLine();
}
}
// The example displays the following output:
// Could not find file 'C:\NonexistentFile.txt'.
Imports System.IO
Imports System.Threading.Tasks
Module Example
Public Sub Main()
Dim t = Task.Run(Function()
Dim s As String = File.ReadAllText("C:\NonexistentFile.txt")
Return s
End Function)
Dim c = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
' Get the antecedent's exception information.
For Each ex In antecedent.Exception.InnerExceptions
If TypeOf ex Is FileNotFoundException
Console.WriteLine(ex.Message)
End If
Next
End Sub, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted)
c.Wait()
End Sub
End Module
' The example displays the following output:
' Could not find file 'C:\NonexistentFile.txt'.
Так как он был запущен с TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted параметром, продолжение выполняется только в том случае, если исключение возникает в отступе. Поэтому можно предположить, что свойство tecedent Exception не nullявляется. Если продолжение выполняется независимо от того, создается ли исключение в объекте antecedent, он должен проверка, не является ли свойство antecedent Exception не null перед попыткой обработки исключения, как показано в следующем фрагменте кода:
var fileNotFound =
antecedent.Exception
?.InnerExceptions
?.FirstOrDefault(e => e is FileNotFoundException) as FileNotFoundException;
if (fileNotFound != null)
{
Console.WriteLine(fileNotFound.Message);
}
' Determine whether an exception occurred.
If antecedent.Exception IsNot Nothing Then
' Get the antecedent's exception information.
For Each ex In antecedent.Exception.InnerExceptions
If TypeOf ex Is FileNotFoundException
Console.WriteLine(ex.Message)
End If
Next
End If
Дополнительные сведения см. в разделе Обработка исключений.
- Если продолжение является присоединенной дочерней задачей, созданной с использованием параметра TaskContinuationOptions.AttachedToParent , его исключения будут распространяться родительской задачей обратно в вызывающий поток, как и в случае любой другой присоединенной дочерней задачи. Дополнительные сведения см. в разделе Присоединенные и отсоединенные дочерние задачи.
