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前言

??在 C# 中，Task代表一個異步操作。它允許你在不阻塞主線程的情況下執行耗時的操作，從而提高應用程序的響應性和性能。本教程將詳細介紹 C# 中的Task。

一、Task 的基本概念

??Task是.NET Framework 4.0 引入的一種異步編程模型，它代表一個可能尚未完成的操作。Task可以表示任何異步操作，例如文件讀取、網絡請求、數據庫查詢等。與傳統的異步編程模型相比，Task提供了一種更加簡潔和高效的方式來處理異步操作。

二、創建 Task

使用異步方法

??C# 中的異步方法通常以async關鍵字開頭，并返回一個Task或Task。例如：

   async Task<int> CalculateSumAsync(){int sum = 0;for (int i = 0; i < 100; i++){sum += i;}return sum;}

??在這個例子中，CalculateSumAsync方法是一個異步方法，它返回一個Task，表示一個異步操作，該操作將計算從 0 到 99 的整數之和，并返回結果。

使用 Task.Run 方法

??Task.Run方法可以將一個委托作為參數，并在一個新的線程上執行該委托。例如：

   Task<int> task = Task.Run(() =>{int sum = 0;for (int i = 0; i < 100; i++){sum += i;}return sum;});

??在這個例子中，Task.Run方法將一個 lambda 表達式作為參數，該表達式計算從 0 到 99 的整數之和，并返回結果。Task.Run方法返回一個Task，表示在新線程上執行的異步操作。

三、等待 Task 完成

使用 await 關鍵字

??await關鍵字用于等待一個Task完成。當使用await關鍵字等待一個Task時，當前方法會暫停執行，直到Task完成。例如：

   async Task<int> CalculateSumAsync(){int sum = 0;for (int i = 0; i < 100; i++){sum += i;}return sum;}async Task Main(){int result = await CalculateSumAsync();Console.WriteLine(result);}

??在這個例子中，Main方法是一個異步方法，它調用CalculateSumAsync方法，并使用await關鍵字等待該方法完成。一旦CalculateSumAsync方法完成，result變量將被賦值為該方法的返回值，并在控制臺上輸出結果。

使用 Task.Wait 方法

??Task.Wait方法用于等待一個Task完成。與await關鍵字不同，Task.Wait方法會阻塞當前線程，直到Task完成。例如：

   Task<int> task = Task.Run(() =>{int sum = 0;for (int i = 0; i < 100; i++){sum += i;}return sum;});task.Wait();int result = task.Result;Console.WriteLine(result);

??在這個例子中，task.Wait()方法會阻塞當前線程，直到task完成。一旦task完成，result變量將被賦值為task的返回值，并在控制臺上輸出結果。

四、處理 Task 的異常

使用 try-catch 塊

??當等待一個Task時，可以使用try-catch塊來捕獲Task中發生的異常。例如：

   async Task<int> CalculateSumAsync(){int sum = 0;for (int i = 0; i < 100; i++){sum += i;}throw new Exception("An error occurred.");return sum;}async Task Main(){try{int result = await CalculateSumAsync();Console.WriteLine(result);}catch (Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message);}}

??在這個例子中，CalculateSumAsync方法在計算總和的過程中拋出了一個異常。在Main方法中，使用try-catch塊來捕獲這個異常，并在控制臺上輸出異常消息。

使用 Task.Exception 屬性

??Task.Exception屬性返回一個AggregateException，其中包含了Task中發生的所有異常。例如：

   Task<int> task = Task.Run(() =>{int sum = 0;for (int i = 0; i < 100; i++){sum += i;}throw new Exception("An error occurred.");return sum;});try{task.Wait();int result = task.Result;Console.WriteLine(result);}catch (AggregateException ex){foreach (var innerException in ex.InnerExceptions){Console.WriteLine(innerException.Message);}}

??在這個例子中，task.Wait()方法會阻塞當前線程，直到task完成。如果task中發生了異常，catch塊將捕獲AggregateException，并遍歷其中的所有異常，在控制臺上輸出異常消息。

五、Task 的延續

使用 ContinueWith 方法

??ContinueWith方法用于在一個Task完成后執行另一個操作。例如：

   Task<int> task = Task.Run(() =>{int sum = 0;for (int i = 0; i < 100; i++){sum += i;}return sum;});task.ContinueWith(t =>{Console.WriteLine(t.Result);});

??在這個例子中，task.ContinueWith方法在task完成后執行一個 lambda 表達式，該表達式輸出task的結果。

使用 await 關鍵字和異步方法

??也可以使用await關鍵字和異步方法來實現Task的延續。例如：

   async Task<int> CalculateSumAsync(){int sum = 0;for (int i = 0; i < 100; i++){sum += i;}return sum;}async Task PrintResultAsync(int result){Console.WriteLine(result);}async Task Main(){int result = await CalculateSumAsync();await PrintResultAsync(result);}

??在這個例子中，Main方法首先調用CalculateSumAsync方法，并使用await關鍵字等待該方法完成。然后，它調用PrintResultAsync方法，并使用await關鍵字等待該方法完成。這樣，PrintResultAsync方法就作為CalculateSumAsync方法的延續執行。

六、Task 的并行執行

使用多個 Task

??可以同時啟動多個Task，并等待它們全部完成。例如：

   Task<int> task1 = Task.Run(() =>{int sum = 0;for (int i = 0; i < 100; i++){sum += i;}return sum;});Task<int> task2 = Task.Run(() =>{int product = 1;for (int i = 1; i <= 10; i++){product *= i;}return product;});Task.WaitAll(task1, task2);int sum = task1.Result;int product = task2.Result;Console.WriteLine(sum);Console.WriteLine(product);

??在這個例子中，同時啟動了兩個Task，一個計算從 0 到 99 的整數之和，另一個計算從 1 到 10 的整數之積。然后，使用Task.WaitAll方法等待這兩個Task全部完成，并輸出結果。

使用 Task.WhenAll 方法

??Task.WhenAll方法返回一個Task，當所有傳入的Task都完成時，這個Task才完成。例如：

   Task<int> task1 = Task.Run(() =>{int sum = 0;for (int i = 0; i < 100; i++){sum += i;}return sum;});Task<int> task2 = Task.Run(() =>{int product = 1;for (int i = 1; i <= 10; i++){product *= i;}return product;});Task<int[]> tasks = Task.WhenAll(task1, task2);int[] results = await tasks;int sum = results[0];int product = results[1];Console.WriteLine(sum);Console.WriteLine(product);

??在這個例子中，使用Task.WhenAll方法等待兩個Task全部完成，并返回一個包含兩個Task結果的數組。然后，使用await關鍵字等待這個Task完成，并輸出結果。

七、總結

??Task是 C# 中一種強大的異步編程模型，它允許你在不阻塞主線程的情況下執行耗時的操作。通過使用Task，你可以提高應用程序的響應性和性能，同時保持代碼的簡潔和可讀性。