C#异步:Task.WhenAny和Task.WhenAll

C#的CLR(即 common language runtime,公共语言运行库)包含两种任务组合器:Task.WhenAnyTask.WhenAll

我们先定义如下方法:

async Task<int> Delay1()
{
    await Task.Delay(1000);
    return 1;
}
async Task<int> Delay2()
{
    await Task.Delay(2000);
    return 2;
}
async Task<int> Delay3()
{
    await Task.Delay(3000);
    return 3;
}

Task.WhenAny

Task.WhenAny方法会在任务组中的任意一个任务完成时返回这个任务。
如下任务会在一秒钟完成:

Task<int> winningTask = await Task.WhenAny(Delay1(), Delay2(), Delay3());
Console.WriteLine("Done");
Console.WriteLine(winningTask.Result);

我们等待的Task.WhenAny返回的任务将会是所有任务中第一个完成的任务。
上述示例是非阻塞的,但即便如此,也建议对winningTask进行await等待操作,因为这样做的话,如果有一个并非第一个结束的任务发生了失败,我们没有等待,那这个异常将会成为未观测的异常。

Task.WhenAll

Task.WhenAll返回一个任务,该任务仅当参数中所有任务全部完成时才完成。
如下任务会在三秒钟完成:

await Task.WhenAll(Delay1(), Delay2(), Delay3());

若不用WhenAll依次等待,则可以得到相似结果:

Task task1 = Delay1(), task2 = Delay2(), task3 = Delay3();
await task1;
await task2;
await task3;

三次等待的效率一般来说低于一次等待。还有,如果task1出错,那么就无法等待task2和task3,导致如果他们中间发生异常成为未观测异常。

如果多个任务发生了错误,那么这些异常会组合到任务的AggregateException中。但是如果等待该组合任务的话,则只会抛出第一个异常。
如果查看所有异常,应用以下写法:

Task task1 = Task.Run(() => { throw null; });
Task task2 = Task.Run(() => { throw null; });
Task all = Task.WhenAll(task1, task2);
try
{
    await all;
}
catch
{
    Console.WriteLine(all.Exception.InnerExceptions.Count);   // 2 
}

对一系列Task<TResult>任务调用WhenAll会返回一个Task<TResult[]>,即所有任务的结果组合。
如下示例:

Task<int> task1 = Task.Run(() => 1);
Task<int> task2 = Task.Run(() => 2);
int[] results = await Task.WhenAll(task1, task2);   // { 1, 2 }
<think>嗯,用户问的是C#Task.WaitAllTask.WhenAll的区别及用法。首先,我需要回顾一下这两个方法的基本定义作用。Task.WaitAll是一个同步方法,会阻塞当前线程直到所有任务完成。而Task.WhenAll异步的,返回一个任务,可以用await来等待,这样不会阻塞线程。 根据引用的资料,比如引用[1]提到,在GUI或Web应用中,使用WaitAll会阻塞主线程,导致界面无响应,应该优先使用WhenAll。这说明两者的主要区别在于是否阻塞线程。需要强调使用场景的不同,比如在UI线程或需要异步处理的时候用WhenAll,而在控制台应用或者后台线程可能可以用WaitAll。 然后,要比较它们的异常处理方式。当使用WaitAll时,异常会包装成AggregateException,而WhenAll返回的任务异常会以AggregateException的形式存在,但用await的话,会解包第一个异常。需要提醒用户处理异常时的不同方法,如引用[1]提到的try-catch捕获AggregateException。 接下来,代码示例很重要。用户可能需要看到如何在实际中使用这两个方法。比如,在异步方法中用await Task.WhenAll来同时等待多个任务,而Task.WaitAll则在同步代码中阻塞线程。同时,要指出WaitAll在UI线程中的问题,比如引用[4]中的例子,主线程被阻塞。 还要注意超时机制,引用[1]建议使用Task.WhenAny结合超时任务来避免无限等待。这部分可能需要作为使用建议提到。 另外,引用[5]列出了WhenAll的不同重载,说明它可以处理各种集合类型的任务,包括泛型任务。而WaitAll的参数形式可能类似,但行为不同。需要指出它们都支持多个任务,但使用时要注意返回类型处理结果的方式。 最后,总结两者的区别,使用场景,并生成相关问题。可能需要检查是否有遗漏的点,比如任务取消、资源释放等,但根据引用内容,主要区别还是阻塞与非阻塞,异常处理,以及应用场景。</think>### C#Task.WaitAll与Task.WhenAll的区别与用法 #### 1. **核心区别** - **`Task.WaitAll`**:同步阻塞方法,强制当前线程等待所有任务完成后再继续执行,会导致线程资源浪费阻塞主线程[^1][^4]。 ```csharp Task.WaitAll(task1, task2); // 当前线程在此阻塞 ``` - **`Task.WhenAll`**:异步非阻塞方法,返回一个表示所有任务完成的`Task`对象,需配合`await`使用以释放线程资源[^2]。 ```csharp await Task.WhenAll(task1, task2); // 异步等待,不阻塞线程 ``` #### 2. **使用场景对比** | **场景** | `Task.WaitAll` | `Task.WhenAll` | |-----------------------|--------------------------------------------|---------------------------------------------| | **UI/Web应用** | 导致界面卡顿或请求超时(不推荐)[^1] | 推荐使用,避免阻塞主线程 | | **控制台应用** | 简单场景可用 | 需结合`async/await`实现异步逻辑 | | **异常处理** | 抛出`AggregateException` | 返回的`Task`包含所有异常 | | **任务结果获取** | 需手动访问`task.Result` | 支持直接获取结果数组(如`Task<int[]>`)[^5] | #### 3. **代码示例** **同步阻塞场景(控制台应用)**: ```csharp Task task1 = Task.Run(() => DownloadData()); Task task2 = Task.Run(() => ProcessData()); Task.WaitAll(task1, task2); // 阻塞主线程直到完成 ``` **异步非阻塞场景(ASP.NET Core或WPF)**: ```csharp public async Task ProcessAsync() { Task task1 = DownloadDataAsync(); Task task2 = ProcessDataAsync(); await Task.WhenAll(task1, task2); // 异步等待,释放线程 } ``` #### 4. **异常处理差异** - **`Task.WaitAll`**: ```csharp try { Task.WaitAll(task1, task2); } catch (AggregateException ex) { // 处理多个异常 } ``` - **`Task.WhenAll`**: ```csharp try { await Task.WhenAll(task1, task2); } catch (Exception ex) { // 捕获第一个异常(其他异常通过task.Exception查看) } ``` #### 5. **性能与资源建议** - **避免混合使用**:如`Task.WhenAll(...).Wait()`会同时导致异步同步阻塞问题[^1]。 - **超时控制**:结合`Task.WhenAny`实现超时机制: ```csharp Task timeoutTask = Task.Delay(5000); Task completedTask = await Task.WhenAny(Task.WhenAll(task1, task2), timeoutTask); if (completedTask == timeoutTask) throw new TimeoutException(); ```
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