C# Parallel.ForEach如何处理取消或ThrowIfCancellationRequested（）和异常

我创建了一个WPF应用程序来查看TPL是如何工作的，我对我的输出感到困惑。下面是我的代码：

// Two buttons, 'Process' button and 'Cancel' button
public partial class MainWindow : Window 
{
   private CancellationTokenSource cancelToken = new CancellationTokenSource();
   public MainWindow()
   {
      InitializeComponent();
   }
   //...

   private void cmdProcess_Click(object sender, EventArgs e)  // Sequence A
   {
      Task.Factory.StartNew(() => ProcessFiles()); 
   }

    private void cmdCancel_Click(object sender, EventArgs e)   //Sequence B
   {
      cancelToken.Cancel();  
   }

   private void ProcessFiles() 
   {
      ParallelOptions parOpts = new ParallelOptions();
      parOpts.CancellationToken = cancelToken.Token;
      parOpts.MaxDegreeOfParallelism = System.Environment.ProcessorCount;

      string[] files = { "first", "second" };
      try
      {
         Parallel.ForEach(files, parOpts, currentFile =>
         {
            parOpts.CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();  //Sequence C
            Thread.Sleep(5000);
         });
      }
      catch (OperationCanceledException ex)
      { 
         MessageBox.Show("Caught");
      }
   }

}

当我按下

单击

按钮，然后快速按下

取消

按钮时，我只会弹出一次“捕获”消息框，而不是两次

假设主线程id为1，工作线程为2和3 所以我有两个问题：

Q1-当我按下取消按钮时，工作线程2和3已经执行了“parOpts.CancellationToken.throwifccancellationrequest（）；”（当然，我的鼠标点击不能像线程执行一样快）。当它们执行ThrowIfCancellationRequested时，cancelToken没有被取消，这意味着线程2和线程3没有单击cancel按钮。那么为什么那些工作线程仍然抛出异常呢

问题2-为什么我只得到一个弹出消息框，它不应该是两个，一个用于线程2，一个用于线程3吗

Q3-我将Parallel.ForEach修改为：

try
{
   Parallel.ForEach(files, parOpts, currentFile =>
   {
      Thread.Sleep(5000);
      parOpts.CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested(); 

   });
}
catch (OperationCanceledException ex)
{ 
   MessageBox.Show("Caught");
}

现在我可以在工作线程到达ThrowIfCancellationRequested（）之前按cancel按钮，但我仍然只得到主线程引发的一个异常。但是我按下了cancal按钮，令牌被设置为cancel，所以当辅助工作线程到达

parOpts.CancellationToken.throwifccancellationrequest（）时，它不也应该抛出异常吗？这个异常不能由主线程中的try-catch处理（每个线程都有自己的堆栈），所以我应该得到一个未处理的异常来停止应用程序，但事实并非如此，我只得到一个由主线程引发的异常，这个异常是由主线程还是工作线程引发的

Q4-I将代码修改为：

private void ProcessFilesz()
{
    ParallelOptions parOpts = new ParallelOptions();
    parOpts.CancellationToken = cancelToken.Token;
    parOpts.MaxDegreeOfParallelism = System.Environment.ProcessorCount;

    cancelToken.Cancel(); // cancel here
    string[] files = { "first", "second" };
    try
    {
        Parallel.ForEach(files, parOpts, currentFile =>
        {
            MessageBox.Show("Underline Thread is " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
            parOpts.CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();
        });

    }
    catch (OperationCanceledException ex)
    {
        MessageBox.Show("catch");
    }
}

try
{
   Parallel.ForEach(files, parOpts, currentFile =>
   {
      Thread.Sleep(5000); // I pressed the cancel button on the main thread when the worker thread is sleeping
   });
}
catch (OperationCanceledException ex)
{
   MessageBox.Show("Caught");
}

还有一点很奇怪，没有messagebox弹出窗口，即使令牌被设置为cancel，但是
messagebox.Show（…）
语句在
parOpts.CancellationToken.throwifccancellationRequested（）的语句之上
，因此应该首先执行
MessageBox.Show（）
，但为什么不执行它呢？或CLR提升
parOpts.CancellationToken.throwifccancellationrequest（）
到顶部隐式成为第一条语句

问题5-我将代码修改为：

private void ProcessFilesz()
{
    ParallelOptions parOpts = new ParallelOptions();
    parOpts.CancellationToken = cancelToken.Token;
    parOpts.MaxDegreeOfParallelism = System.Environment.ProcessorCount;

    cancelToken.Cancel(); // cancel here
    string[] files = { "first", "second" };
    try
    {
        Parallel.ForEach(files, parOpts, currentFile =>
        {
            MessageBox.Show("Underline Thread is " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
            parOpts.CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();
        });

    }
    catch (OperationCanceledException ex)
    {
        MessageBox.Show("catch");
    }
}

try
{
   Parallel.ForEach(files, parOpts, currentFile =>
   {
      Thread.Sleep(5000); // I pressed the cancel button on the main thread when the worker thread is sleeping
   });
}
catch (OperationCanceledException ex)
{
   MessageBox.Show("Caught");
}

所以我有足够的时间按下取消按钮，有一条“catch”消息，但为什么仍然有异常？现在我了解到Parallel.ForEach在所有耗费资源的操作之前检查CancellationToken.IsCancellationRequested`这是否意味着Parallel.ForEach将在执行所有内部语句之后检查IsCancellationRequested？我的意思是Parallel.ForEach将检查IsCancellationRequested两次，一次在第一个语句之前，一次在最后一个语句之后？
如何
并行。ForEach
处理取消
你的观察是正确的。但一切正常。由于设置了
ParallelOptions.CancellationToken
属性，因此
Parallel.ForEach
会将
OperationCanceledException
抛出一次
cancellationRequested

所有支持取消的框架类的行为都是这样的（例如，
Task.Run
）。在执行任何昂贵的资源分配（在内存或时间上昂贵）之前，为了提高效率，框架会在执行期间多次检查取消令牌。例如，
Parallel.ForEach
由于所有的线程管理，不得不进行许多这种昂贵的资源分配。在每个分配步骤（例如初始化、生成工作线程或分叉、应用分区器、调用操作等）之前，将再次计算
CancellationToken.IsCancelRequested

最后一个内部
Parallel.ForEach
步骤是在创建
ParallelLoopResult
（Parallel.ForEach

的返回值）之前连接线程。在此操作之前，将再次计算

CancellationToken.IsCancellationRequested

。由于在执行

Thread.Sleep（5000）

时取消了执行

Parallel.ForEach

，因此您必须等待最长5秒钟，直到框架重新检查此属性并可以抛出

操作取消异常。你可以测试一下。执行
线程需要x/1000秒。睡眠（x）
会一直持续到
消息框显示为止

另一个取消并行.ForEach
的机会委托给消费者。消费者的操作很可能是长时间运行的，因此需要在
Parallel.ForEach
结束之前取消。如您所知，可以通过（反复）调用
CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested（）
强制提前取消，这一次将使
CancellationToken
抛出
OperationCanceledException
（而不是
Parallel.ForEach
）

要回答上一个问题，为什么您只会看到一个
MessageBox
：在您已经注意到的特殊情况下，在代码到达
CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested（）
之前，您太慢了，无法单击取消按钮，但在线程从睡眠中醒来之前，您可以单击它。因此，
Parallel.ForEach
抛出异常（在连接线程和创建
ParallelLoopResult
之前）。因此抛出了一个异常。但是，即使在到达
CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested（）
之前足够快地取消了循环，仍然只有一个
MessageBox
显示，因为一旦抛出未修补的异常，循环就会中止所有线程。要允许每个线程抛出一个异常，您必须捕获每个线程并累积它们，然后再将它们封装在
AggregateException
中抛出。见：对于m
try 
{
  var task = new Task(() => DoParallel());
  task.Start();
  task.Wait();
}
catch (AggregateException ex)
{
  // Reachable code
}

try
{
   Parallel.ForEach(files, parOpts, currentFile =>
   {
      Thread.Sleep(5000);
      parOpts.CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested(); 

   });
}
catch (OperationCanceledException ex)
{ 
   MessageBox.Show("Caught");
}

public void ThrowIfCancellationRequested()
{
  if (IsCancellationRequested) 
    ThrowOperationCanceledException();
}

// Throws an OCE; separated out to enable better inlining of ThrowIfCancellationRequested
private void ThrowOperationCanceledException()
{
  throw new OperationCanceledException(Environment.GetResourceString("OperationCanceled"), this);
}