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= C# Task基础 =

== 介绍 ==

'''Task'''是C#异步编程的核心概念之一，属于.NET框架中的<code>System.Threading.Tasks</code>命名空间。它表示一个异步操作，可以用于执行长时间运行的任务而不会阻塞主线程。Task提供了一种更高效的方式来处理并发和并行操作，相比传统的线程（Thread）和线程池（ThreadPool），Task更加轻量级且易于管理。

Task的主要特点包括：
* 支持异步操作的启动、等待和结果获取。
* 可以串联多个Task（通过<code>ContinueWith</code>或<code>async/await</code>）。
* 提供取消、异常处理和进度报告等功能。

== Task的基本用法 ==

=== 创建和运行Task ===

Task可以通过<code>Task.Run</code>或<code>new Task</code>来创建。以下是两种方式的示例：

<syntaxhighlight lang="csharp">
using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 方式1：使用Task.Run启动一个任务
        Task task1 = Task.Run(() => 
        {
            Console.WriteLine("Task1 正在运行...");
        });

        // 方式2：显式创建并启动Task
        Task task2 = new Task(() => 
        {
            Console.WriteLine("Task2 正在运行...");
        });
        task2.Start();

        // 等待任务完成
        Task.WaitAll(task1, task2);
        Console.WriteLine("所有任务完成！");
    }
}
</syntaxhighlight>

'''输出：'''
<pre>
Task1 正在运行...
Task2 正在运行...
所有任务完成！
</pre>

=== 带返回值的Task ===

Task可以返回结果，使用<code>Task<TResult></code>泛型类。例如：

<syntaxhighlight lang="csharp">
using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Task<int> task = Task.Run(() => 
        {
            Console.WriteLine("计算中...");
            return 42; // 返回一个整数值
        });

        // 获取任务结果（会阻塞直到任务完成）
        int result = task.Result;
        Console.WriteLine($"计算结果: {result}");
    }
}
</syntaxhighlight>

'''输出：'''
<pre>
计算中...
计算结果: 42
</pre>

== Task的等待和延续 ==

=== 等待Task完成 ===

可以使用<code>Task.Wait</code>、<code>Task.WaitAll</code>或<code>Task.WaitAny</code>来同步等待任务完成。

<syntaxhighlight lang="csharp">
Task task1 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(1000); Console.WriteLine("Task1完成"); });
Task task2 = Task.Run(() => { Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine("Task2完成"); });

Task.WaitAll(task1, task2); // 等待所有任务完成
Console.WriteLine("所有任务完成！");
</syntaxhighlight>

'''输出：'''
<pre>
Task1完成
Task2完成
所有任务完成！
</pre>

=== 使用ContinueWith串联任务 ===

<code>ContinueWith</code>允许在一个Task完成后自动启动另一个Task。

<syntaxhighlight lang="csharp">
Task<int> task = Task.Run(() => 
{
    Console.WriteLine("第一个任务运行");
    return 10;
});

Task continuationTask = task.ContinueWith((previousTask) => 
{
    Console.WriteLine($"前一个任务的结果: {previousTask.Result}");
});

continuationTask.Wait();
</syntaxhighlight>

'''输出：'''
<pre>
第一个任务运行
前一个任务的结果: 10
</pre>

== 异常处理 ==

Task中的异常会被捕获并存储在<code>Task.Exception</code>属性中。可以通过<code>try-catch</code>块或检查<code>Exception</code>属性来处理异常。

<syntaxhighlight lang="csharp">
Task task = Task.Run(() => 
{
    throw new InvalidOperationException("任务出错！");
});

try
{
    task.Wait();
}
catch (AggregateException ex)
{
    foreach (var innerEx in ex.InnerExceptions)
    {
        Console.WriteLine($"捕获异常: {innerEx.Message}");
    }
}
</syntaxhighlight>

'''输出：'''
<pre>
捕获异常: 任务出错！
</pre>

== 实际应用案例 ==

=== 并行下载文件 ===

以下示例展示如何使用Task并行下载多个文件：

<syntaxhighlight lang="csharp">
using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main()
    {
        string[] urls = 
        {
            "https://example.com/file1.txt",
            "https://example.com/file2.txt",
            "https://example.com/file3.txt"
        };

        HttpClient client = new HttpClient();
        Task[] downloadTasks = new Task[urls.Length];

        for (int i = 0; i < urls.Length; i++)
        {
            string url = urls[i];
            downloadTasks[i] = Task.Run(async () => 
            {
                string content = await client.GetStringAsync(url);
                Console.WriteLine($"下载完成: {url}, 长度: {content.Length}");
            });
        }

        await Task.WhenAll(downloadTasks);
        Console.WriteLine("所有文件下载完成！");
    }
}
</syntaxhighlight>

'''输出（假设文件存在）：'''
<pre>
下载完成: https://example.com/file1.txt, 长度: 1024
下载完成: https://example.com/file2.txt, 长度: 2048
下载完成: https://example.com/file3.txt, 长度: 512
所有文件下载完成！
</pre>

== 总结 ==

Task是C#异步编程的核心组件，提供了高效的任务调度和管理机制。通过Task，开发者可以轻松实现并行操作、异步等待和异常处理。结合<code>async/await</code>（将在后续章节介绍），Task能进一步简化异步代码的编写。

=== 关键点回顾 ===
* Task表示一个异步操作，可通过<code>Task.Run</code>或构造函数创建。
* 使用<code>Task.Wait</code>、<code>Task.WhenAll</code>或<code>Task.WhenAny</code>等待任务完成。
* 通过<code>ContinueWith</code>串联多个任务。
* 异常需通过<code>AggregateException</code>处理。

== 进阶学习建议 ==
* 学习<code>async/await</code>关键字以简化异步代码。
* 探索<code>TaskCancellationToken</code>实现任务取消。
* 研究<code>TaskScheduler</code>自定义任务调度逻辑。

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