Task.WhenAll

Task.WhenAll 是 .NET 中一个非常有用的工具，用于处理多个 Task 对象的并发执行。它允许你等待一组任务全部完成，并且可以对它们的结果进行统一处理。Task.WhenAll 是异步编程中常用的模式之一，尤其适合在需要并行执行多个任务时使用。

功能

Task.WhenAll 的主要功能是：

1. 等待多个任务完成：它会等待传入的所有 Task 对象全部完成（无论是成功完成还是因异常而失败）。
2. 返回结果：如果传入的任务是返回值的（即 Task<T> 类型），Task.WhenAll 会返回一个 Task<T[]>，其中包含所有任务的结果。
3. 异常处理：如果任何一个任务抛出异常，Task.WhenAll 会将这些异常封装到一个 AggregateException 中，并在调用 Result 或 Wait 时抛出。

基本用法

Task.WhenAll 可以接受一个 Task 数组或集合，也可以接受多个 Task 参数。以下是一些常见的用法：

示例 1：等待多个任务完成

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using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        Task task1 = DoWorkAsync(1);
        Task task2 = DoWorkAsync(2);
        Task task3 = DoWorkAsync(3);

        // 等待所有任务完成
        await Task.WhenAll(task1, task2, task3);

        Console.WriteLine("All tasks are completed.");
    }

    static async Task DoWorkAsync(int id)
    {
        Console.WriteLine($"Task {id} started.");
        await Task.Delay(1000); // 模拟工作
        Console.WriteLine($"Task {id} completed.");
    }
}

示例 2：处理任务结果

如果任务有返回值（即 Task<T>），Task.WhenAll 会返回一个包含所有结果的数组。

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using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        Task<int> task1 = GetResultAsync(1);
        Task<int> task2 = GetResultAsync(2);
        Task<int> task3 = GetResultAsync(3);

        // 等待所有任务完成并获取结果
        int[] results = await Task.WhenAll(task1, task2, task3);

        foreach (int result in results)
        {
            Console.WriteLine($"Result: {result}");
        }
    }

    static async Task<int> GetResultAsync(int id)
    {
        Console.WriteLine($"Task {id} started.");
        await Task.Delay(1000); // 模拟工作
        Console.WriteLine($"Task {id} completed.");
        return id * 10; // 返回结果
    }
}

示例 3：处理异常

如果任何一个任务抛出异常，Task.WhenAll 会将异常封装到 AggregateException 中。

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using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        Task task1 = DoWorkAsync(1);
        Task task2 = DoWorkAsync(2);
        Task task3 = DoWorkAsync(3);

        try
        {
            await Task.WhenAll(task1, task2, task3);
        }
        catch (AggregateException ex)
        {
            foreach (var innerEx in ex.InnerExceptions)
            {
                Console.WriteLine($"Exception: {innerEx.Message}");
            }
        }
    }

    static async Task DoWorkAsync(int id)
    {
        Console.WriteLine($"Task {id} started.");
        await Task.Delay(1000); // 模拟工作
        if (id == 2)
        {
            throw new InvalidOperationException("Task 2 failed.");
        }
        Console.WriteLine($"Task {id} completed.");
    }
}

注意事项

1. 异常处理：如果任务中抛出异常，Task.WhenAll 会将所有异常封装到 AggregateException 中。你需要通过 AggregateException.InnerExceptions 来访问具体的异常。
2. 性能优化：Task.WhenAll 不会启动任务，它只是等待已经启动的任务完成。如果你需要启动多个任务，可以使用 Task.Run 或直接创建任务。
3. 取消支持：Task.WhenAll 支持 CancellationToken，可以在等待任务完成时取消等待。

适用场景

• 并发任务处理：当你需要同时启动多个任务并等待它们全部完成时。
• 结果聚合：当你需要处理多个任务的结果时。
• 异常处理：当你需要统一处理多个任务的异常时。

总之，Task.WhenAll 是一个非常强大的工具，可以帮助你更高效地处理并发任务。