《C#并发编程经典实例》学习笔记—2.5 等待任意一个任务完成 Task.WhenAny

问题

执行若干个任务，只需要对其中任意一个的完成进行响应。这主要用于：对一个操作进行多种独立的尝试，只要一个尝试完成，任务就算完成。例如，同时向多个 Web 服务询问股票价格，但是只关心第一个响应的。

文中举的是向多个Web服务询问股票价格的例子。

我曾在过往的工作中遇到另一个不太相似的例子。一个问答项目，在问题详情页面，重要的是问题展示和回答展示。在该页面有相关房型推荐和类似问题推荐等等多个模块展示。也就是说在请求问题数据之外还需要请求多个接口，按理说这个时候最适合的是使用Task.WhenAll，但是当时情形下因为服务器性能受限导致页面加载过慢影响用户访问，所以其时最快需要解决的是页面加载过慢的问题，所以这时使用Task.WhenAny或许也算得上是一个应急折中的方案，当然这里不提缓存等其他优化方案。

首先查看官方文档，了解所有重载和返回值：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.threading.tasks.task.whenany?view=netcore-2.2

Task.WhenAny与Task.WhenAll比较：

• 相同点：参数都是一批任务
• 不同点：Task.WhenAny返回的是完成的任务。

关于返回值的描述有点不太好理解。结合代码很容易就能明白。

// 返回第一个响应的 URL 的数据长度。
private static async Task<int> FirstRespondingUrlAsync(string urlA, string urlB)
{
         var httpClient = new HttpClient();
         // 并发地开始两个下载任务。
         Task<byte[]> downloadTaskA = httpClient.GetByteArrayAsync(urlA);
         Task<byte[]> downloadTaskB = httpClient.GetByteArrayAsync(urlB);
         // 等待任意一个任务完成。
         Task<byte[]> completedTask = await Task.WhenAny(downloadTaskA, downloadTaskB);
         // 返回从 URL 得到的数据的长度。
         byte[] data = await completedTask;
         return data.Length;
}

注意 Task<byte[]> completedTask = await Task.WhenAny(downloadTaskA, downloadTaskB);，使用await获取返回结果仍然是一个Task任务，如果Task.WhenAny返回的Task有异常，这行代码并不会抛出异常，而是在byte[] data = await completedTask; 这里抛出异常。

在第一个任务完成之后，如果其他任务没有被取消，也不曾await，那么这些任务将被遗弃，被遗弃的任务并不是代表任务停止，而是任务继续执行直到完成，当然这些被遗弃的任务的结果或异常都会被忽略。

文中提到了另外两个对WhenAny的使用方法。我试着写了demo。

使用Task.WhenAny实现超时功能

书中给出的思路是其中一个任务是Delay的，这样返回的第一个任务如果是该Delay任务。文中不推荐该方式，因为没有取消功能，即其他超时的任务不能被取消，无疑对计算机资源是一种浪费，对性能也会造成影响。

        // 返回第一个响应的 URL 的数据长度。
        private static async Task<int> FirstRespondingUrlAsync(string urlA, string urlB)
        {
            var httpClient = new HttpClient();
            // 并发地开始两个下载任务。
            Task<byte[]> downloadTaskA = httpClient.GetByteArrayAsync(urlA);
            Task<byte[]> downloadTaskB = httpClient.GetByteArrayAsync(urlB);
            Task<byte[]> delayTask = GetDelayTask();
            // 等待任意一个任务完成。
            Task<byte[]> completedTask = await Task.WhenAny(downloadTaskA, downloadTaskB, delayTask);
            // 返回从 URL 得到的数据的长度。
            byte[] data = await completedTask;
            if (data.Length == 1 && data[0] == byte.MaxValue)
            {
                Console.WriteLine("超时提醒");
            }
            return data.Length;
        }
        // 获取超时任务
        private static Task<byte[]> GetDelayTask()
        {
            return new Task<byte[]>(() =>
            {
                Task.Delay(1000);
                return new[] { byte.MaxValue };
            });
        }

使用Task.WhenAny处理已完成的任务

书中给出的思路是，列表存放Task，完成一个任务就移除一个已完成的Task。文中不推荐此方法，因为执行时间是 O(N^2)，2.6小节有 O(N) 的算法。

        // 处理已完成的任务
        private static async Task ProcessTasksAsync(string urlA, string urlB)
        {
            var httpClient = new HttpClient();
            // 并发地开始两个下载任务。
            Task<byte[]> downloadTaskA = httpClient.GetByteArrayAsync(urlA);
            Task<byte[]> downloadTaskB = httpClient.GetByteArrayAsync(urlB);
            var tasks = new List<Task<byte[]>> { downloadTaskA, downloadTaskB };
            while (true)
            {
                // 等待任意一个任务完成。
                Task<byte[]> completedTask = await Task.WhenAny(tasks);
                //移除已完成的任务
                tasks.Remove(completedTask);
                if (!tasks.Any())
                {
                    break;
                }
            }
        }