Язык программирования C#9 и платформа .NET5

Класс Task

Класс Task позволяет легко вызывать метод во вторичном потоке и может применяться как простая альтернатива асинхронным делегатам. Измените обработчик события Click элемента управления Button следующим образом:

 private void cmdProcess_Click(object sender, EventArgs e)
 {
  // Запустить новую "задачу" для обработки файлов.
  Task.Factory.StartNew( => ProcessFiles);
// Можно записать и так:
  // Task.Factory.StartNew(ProcessFiles);
 }

Свойство Factory класса Task возвращает объект TaskFactory. Методу StartNew при вызове передается делегат Action<T> (что здесь скрыто с помощью подходящего лямбда-выражения), указывающий на метод, который подлежит вызову в асинхронной манере. После такой небольшой модификации вы обнаружите, что заголовок окна отображает информацию о потоке из пула, обрабатывающем конкретный файл, а текстовое поле может принимать ввод, поскольку пользовательский интерфейс больше не блокируется.

Обработка запроса на отмену

В текущий пример можно внести еще одно улучшение — предоставить пользователю способ для останова обработки данных изображений путем щелчка на второй кнопке Cancel (Отмена). К счастью, методы Parallel.For и Parallel.ForEach поддерживают отмену за счет использования маркеров отмены. При вызове методов на объекте Parallel им можно передавать объект ParallelOptions, который в свою очередь содержит объект CancellationTokenSource.

Первым делом определите в производном от Window классе закрытую переменную-член _cancelToken типа CancellationTokenSource:

 public partial class MainWindow :Window
 {
  // Новая переменная уровня Window.
  private CancellationTokenSource _cancelToken =
  new CancellationTokenSource;
  ...
 }

Обновите обработчик события Click:

 private void cmdCancel_
 Click(object sender, EventArgs e)
 {
  // Используется для сообщения всем рабочим потокам о необходимости останова!
  _cancelToken.Cancel;
 }

Теперь можно заняться необходимыми модификациями метода ProcessFiles. Вот его финальная реализация:

 private void ProcessFiles
 {
   // Использовать экземпляр ParallelOptions для хранения CancellationToken.
  ParallelOptions parOpts = new ParallelOptions;
  parOpts.CancellationToken = _cancelToken.Token;
  parOpts.MaxDegreeOfParallelism = System.Environment.ProcessorCount;

// Загрузить все файлы *.jpg и создать новый каталог
  // для модифицированных данных.
  string[] files = Directory.GetFiles(@".\TestPictures", "*.jpg",

SearchOption. AllDirectories);

  string outputDirectory = @".\ModifiedPictures";
  Directory.CreateDirectory(outputDirectory);

  try
  {
  // Обработать данные изображения в параллельном режиме!
  Parallel.ForEach(files, parOpts, currentFile =>
  {
  parOpts
  .CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested;
  string filename = Path.GetFileName(currentFile);
  Dispatcher?.Invoke( =>
  {
  this.Title =
  $"Processing {filename}
  on thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}";
  });
  using (Bitmap bitmap = new Bitmap(currentFile))
  {
  bitmap.RotateFlip(RotateFlipType.Rotate180FlipNone);
  bitmap.Save(Path.Combine(outputDirectory, filename));
  }
  });
  Dispatcher?.Invoke(=>this.Title = "Done!");
  }
  catch (OperationCanceledException ex)
  {
  Dispatcher?.Invoke(=>this.Title = ex.Message);
  }
 }

Обратите внимание, что в начале метода конфигурируется объект ParallelOptions с установкой его свойства CancellationToken для применения маркера CancellationTokenSource. Кроме того, этот объект ParallelOptions передается во втором параметре методу Parallel.ForEach.

Внутри логики цикла осуществляется вызов ThrowIfCancellationRequested на маркере отмены, гарантируя тем самым, что если пользователь щелкнет на кнопке Cancel, то все потоки будут остановлены ив качестве уведомления сгенерируется исключение времени выполнения. Перехватив исключение OperationCanceledException, можно добавить в текст главного окна сообщение об ошибке.

Обеспечение параллелизма задач с помощью класса Parallel

В дополнение к обеспечению параллелизма данных библиотека TPL также может использоваться для запуска любого количества асинхронных задач с помощью метода Parallel.Invoke. Такой подход немного проще, чем применение делегатов или типов из пространства имен System.Threading, но если нужна более высокая степень контроля над выполняемыми задачами, тогда следует отказаться от использования Parallel.Invoke и напрямую работать с классом Task, как делалось в предыдущем примере.