継続タスクを使用したタスクのチェーン

2025-06-22

非同期プログラミングでは、1 つの非同期操作が完了時に 2 番目の操作を呼び出すのが一般的です。継続を使用すると、子孫操作で最初の操作の結果を使用できます。従来、継続はコールバックメソッドを使用して行われてきました。タスク並列ライブラリ (TPL) では、 継続タスクでも同じ機能が提供されます。継続タスク (継続タスクとも呼ばれます) は、継続元が完了したときに、継続元と呼ばれる別のタスクによって呼び出される非同期タスクです。

継続は比較的使いやすいですが、強力で柔軟性があります。例えば、あなたは次のことができます:

継続元のデータを継続に渡します。
継続が呼び出される、または呼び出されない正確な条件を指定します。
継続を開始する前に取り消すか、実行中に協調的に取り消します。
継続をスケジュールする方法についてのヒントを提供します。
同じ継続元から複数の継続を呼び出します。
複数の継続元のすべてまたはいずれか 1 つが完了したら、1 つの継続を呼び出します。
任意の長さに連続を続け続ける。
継続元によってスローされた例外を処理するには、継続を使用します。

継続について

継続は、 WaitingForActivation 状態で作成されるタスクです。継続元のタスクが完了すると、自動的にアクティブ化されます。ユーザーコードで継続に対して Task.Start を呼び出すと、 System.InvalidOperationException 例外がスローされます。

継続自体は Task であり、開始されるスレッドをブロックしません。継続タスクが完了するまでブロックするには、 Task.Wait メソッドを呼び出します。

1 つの継続元の継続を作成する

継続元が完了したときに実行される継続を作成するには、 Task.ContinueWith メソッドを呼び出します。次の例は、基本的なパターンを示しています (わかりやすくするために、例外処理は省略されています)。現在の曜日の名前を示すDayOfWeek オブジェクトを返す継続元タスク taskAが実行されます。 taskAが完了すると、antecedentはContinueWith継続メソッドでその結果を表します。継続元タスクの結果がコンソールに書き込まれます。

using System;
using System.Threading.Tasks;

public class SimpleExample
{
    public static async Task Main()
    {
        // Declare, assign, and start the antecedent task.
        Task<DayOfWeek> taskA = Task.Run(() => DateTime.Today.DayOfWeek);

        // Execute the continuation when the antecedent finishes.
        await taskA.ContinueWith(antecedent => Console.WriteLine($"Today is {antecedent.Result}."));
    }
}
// The example displays the following output:
//       Today is Monday.

Imports System.Threading.Tasks

Module Example
    Public Sub Main()
        ' Execute the antecedent.
        Dim taskA As Task(Of DayOfWeek) = Task.Run(Function() DateTime.Today.DayOfWeek)

        ' Execute the continuation when the antecedent finishes.
        Dim continuation As Task = taskA.ContinueWith(Sub(antecedent)
                                                          Console.WriteLine("Today is {0}.", antecedent.Result)
                                                      End Sub)
        continuation.Wait()
    End Sub
End Module
' The example displays output like the following output:
'       Today is Monday.

複数の継続元の継続を作成する

タスクのグループの一部または全部が完了したときに実行される継続を作成することもできます。継続元のすべてのタスクが完了したときに継続を実行するには、静的 (Visual Basic のShared ) Task.WhenAll メソッドまたはインスタンス TaskFactory.ContinueWhenAll メソッドを呼び出すことができます。継続元タスクのいずれかが完了したときに継続を実行するには、静的 (Visual Basic のShared ) Task.WhenAny メソッドまたはインスタンス TaskFactory.ContinueWhenAny メソッドを呼び出すことができます。

Task.WhenAllおよびTask.WhenAnyオーバーロードを呼び出しても、呼び出し元のスレッドはブロックされません。ただし、通常は、 Task.WhenAll(IEnumerable<Task>) メソッドと Task.WhenAll(Task[]) メソッド以外のすべてを呼び出して、返された Task<TResult>.Result プロパティを取得します。これは呼び出し元のスレッドをブロックします。

次の例では、 Task.WhenAll(IEnumerable<Task>) メソッドを呼び出して、10 個の継続タスクの結果を反映する継続タスクを作成します。継続元の各タスクは、1 から 10 の範囲のインデックス値を 2 乗します。継続元が正常に完了した場合 ( Task.Status プロパティが TaskStatus.RanToCompletion)、継続の Task<TResult>.Result プロパティは、各継続元によって返される Task<TResult>.Result 値の配列です。この例では、それらを追加して、1 から 10 までのすべての数値の平方和を計算します。

using System.Collections.Generic;
using System;
using System.Threading.Tasks;

public class WhenAllExample
{
    public static async Task Main()
    {
        var tasks = new List<Task<int>>();
        for (int ctr = 1; ctr <= 10; ctr++)
        {
            int baseValue = ctr;
            tasks.Add(Task.Factory.StartNew(b => (int)b! * (int)b, baseValue));
        }

        var results = await Task.WhenAll(tasks);

        int sum = 0;
        for (int ctr = 0; ctr <= results.Length - 1; ctr++)
        {
            var result = results[ctr];
            Console.Write($"{result} {((ctr == results.Length - 1) ? "=" : "+")} ");
            sum += result;
        }

        Console.WriteLine(sum);
    }
}
// The example displays the similar output:
//    1 + 4 + 9 + 16 + 25 + 36 + 49 + 64 + 81 + 100 = 385

Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading.Tasks

Module Example
    Public Sub Main()
        Dim tasks As New List(Of Task(Of Integer))()
        For ctr As Integer = 1 To 10
            Dim baseValue As Integer = ctr
            tasks.Add(Task.Factory.StartNew(Function(b)
                                                Dim i As Integer = CInt(b)
                                                Return i * i
                                            End Function, baseValue))
        Next
        Dim continuation = Task.WhenAll(tasks)

        Dim sum As Long = 0
        For ctr As Integer = 0 To continuation.Result.Length - 1
            Console.Write("{0} {1} ", continuation.Result(ctr),
                          If(ctr = continuation.Result.Length - 1, "=", "+"))
            sum += continuation.Result(ctr)
        Next
        Console.WriteLine(sum)
    End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'       1 + 4 + 9 + 16 + 25 + 36 + 49 + 64 + 81 + 100 = 385

継続オプション

単一タスク継続を作成する場合は、System.Threading.Tasks.TaskContinuationOptions列挙値を受け取るContinueWithオーバーロードを使用して、継続を開始する条件を指定できます。たとえば、継続元が正常に完了した場合、または障害が発生した状態で完了した場合にのみ、継続が実行されるように指定できます。継続元が継続を呼び出す準備ができたときに条件が true でない場合、継続は TaskStatus.Canceled 状態に直接遷移し、後で開始することはできません。

TaskFactory.ContinueWhenAll メソッドのオーバーロードなど、多くのマルチタスク継続メソッドには、System.Threading.Tasks.TaskContinuationOptions パラメーターも含まれています。ただし、有効なのは、すべての System.Threading.Tasks.TaskContinuationOptions 列挙メンバーのサブセットのみです。 TaskContinuationOptions.AttachedToParent、TaskContinuationOptions.LongRunning、TaskContinuationOptions.PreferFairnessなど、System.Threading.Tasks.TaskCreationOptions列挙に対応する値を持つSystem.Threading.Tasks.TaskContinuationOptions値を指定できます。複数タスクの継続で NotOn または OnlyOn のいずれかのオプションを指定すると、実行時に ArgumentOutOfRangeException 例外がスローされます。

タスク継続オプションの詳細については、 TaskContinuationOptions の記事を参照してください。

継続にデータを渡す

Task.ContinueWith メソッドは、継続元への参照を、継続のユーザーデリゲートへの引数として渡します。継続元が System.Threading.Tasks.Task<TResult> オブジェクトで、タスクが完了するまでタスクが実行された場合、継続はタスクの Task<TResult>.Result プロパティにアクセスできます。

Task<TResult>.Result プロパティは、タスクが完了するまでブロックします。ただし、タスクが取り消されたか、エラーが発生した場合、 Result プロパティにアクセスしようとすると、 AggregateException 例外がスローされます。次の例に示すように、 OnlyOnRanToCompletion オプションを使用すると、この問題を回避できます。

using System;
using System.Threading.Tasks;

public class ResultExample
{
    public static async Task Main()
    {
       var task = Task.Run(
           () =>
           {
                DateTime date = DateTime.Now;
                return date.Hour > 17
                    ? "evening"
                    : date.Hour > 12
                        ? "afternoon"
                        : "morning";
            });
        
        await task.ContinueWith(
            antecedent =>
            {
                Console.WriteLine($"Good {antecedent.Result}!");
                Console.WriteLine($"And how are you this fine {antecedent.Result}?");
            }, TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);
   }
}
// The example displays the similar output:
//       Good afternoon!
//       And how are you this fine afternoon?

Imports System.Threading.Tasks

Module Example
    Public Sub Main()
        Dim t = Task.Run(Function()
                             Dim dat As DateTime = DateTime.Now
                             If dat = DateTime.MinValue Then
                                 Throw New ArgumentException("The clock is not working.")
                             End If

                             If dat.Hour > 17 Then
                                 Return "evening"
                             Else If dat.Hour > 12 Then
                                 Return "afternoon"
                             Else
                                 Return "morning"
                             End If
                         End Function)
        Dim c = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
                                   Console.WriteLine("Good {0}!",
                                                     antecedent.Result)
                                   Console.WriteLine("And how are you this fine {0}?",
                                                     antecedent.Result)
                               End Sub, TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion)
        c.Wait()
    End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       Good afternoon!
'       And how are you this fine afternoon?

継続元が正常に完了するために実行されなかった場合でも継続を実行する場合は、例外から保護する必要があります。 1 つの方法は、継続元のTask.Status プロパティをテストし、状態がFaultedまたはCanceledでない場合にのみ、Result プロパティへのアクセスを試みます。継続元の Exception プロパティを調べることもできます。詳細については、「例外処理」を参照してください。次の例では、前の例を変更して、その状態がTaskStatus.RanToCompletion場合にのみ、継続元のTask<TResult>.Result プロパティにアクセスします。

using System;
using System.Threading.Tasks;

public class ResultTwoExample
{
    public static async Task Main() =>
        await Task.Run(
            () =>
            {
                DateTime date = DateTime.Now;
                return date.Hour > 17
                   ? "evening"
                   : date.Hour > 12
                       ? "afternoon"
                       : "morning";
            })
            .ContinueWith(
                antecedent =>
                {
                    if (antecedent.Status == TaskStatus.RanToCompletion)
                    {
                        Console.WriteLine($"Good {antecedent.Result}!");
                        Console.WriteLine($"And how are you this fine {antecedent.Result}?");
                    }
                    else if (antecedent.Status == TaskStatus.Faulted)
                    {
                        Console.WriteLine(antecedent.Exception!.GetBaseException().Message);
                    }
                });
}
// The example displays output like the following:
//       Good afternoon!
//       And how are you this fine afternoon?

Imports System.Threading.Tasks

Module Example
    Public Sub Main()
        Dim t = Task.Run(Function()
                             Dim dat As DateTime = DateTime.Now
                             If dat = DateTime.MinValue Then
                                 Throw New ArgumentException("The clock is not working.")
                             End If

                             If dat.Hour > 17 Then
                                 Return "evening"
                             Else If dat.Hour > 12 Then
                                 Return "afternoon"
                             Else
                                 Return "morning"
                             End If
                         End Function)
        Dim c = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
                                   If t.Status = TaskStatus.RanToCompletion Then
                                       Console.WriteLine("Good {0}!",
                                                         antecedent.Result)
                                       Console.WriteLine("And how are you this fine {0}?",
                                                         antecedent.Result)
                                   Else If t.Status = TaskStatus.Faulted Then
                                       Console.WriteLine(t.Exception.GetBaseException().Message)
                                   End If
                               End Sub)
    End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       Good afternoon!
'       And how are you this fine afternoon?

継続を取り消す

継続の Task.Status プロパティは、次の状況で TaskStatus.Canceled に設定されます。

取り消し要求に応答して OperationCanceledException 例外がスローされます。他のタスクと同様に、継続に渡されたのと同じトークンが例外に含まれている場合は、協調キャンセルの受信確認として扱われます。
継続は、IsCancellationRequested プロパティがtrueされているSystem.Threading.CancellationTokenに渡されます。この場合、継続は開始せず、 TaskStatus.Canceled 状態に遷移します。
TaskContinuationOptions引数によって設定された条件が満たされていないため、継続は実行されません。たとえば、継続元が TaskStatus.Faulted 状態になった場合、 TaskContinuationOptions.NotOnFaulted オプションに渡された継続は実行されませんが、 Canceled 状態に遷移します。

タスクとその継続が同じ論理操作の 2 つの部分を表す場合は、次の例に示すように、同じキャンセルトークンを両方のタスクに渡すことができます。これは、継続に渡される 33 で割り切れる整数のリストを生成する継続元で構成されます。継続すると、一覧が表示されます。継続元と継続の両方がランダムな間隔で定期的に一時停止します。さらに、 System.Threading.Timer オブジェクトは、5 秒のタイムアウト間隔後に Elapsed メソッドを実行するために使用されます。この例では、 CancellationTokenSource.Cancel メソッドを呼び出します。これにより、現在実行中のタスクで CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested メソッドが呼び出されます。継続元またはその継続の実行中に CancellationTokenSource.Cancel メソッドを呼び出すかどうかは、ランダムに生成された一時停止の期間によって異なります。継続元が取り消された場合、継続は開始されません。継続元が取り消されていない場合でも、トークンを使用して継続を取り消すことができます。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class CancellationExample
{
    static readonly Random s_random = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);

    public static async Task Main()
    {
        using var cts = new CancellationTokenSource();
        CancellationToken token = cts.Token;
        var timer = new Timer(Elapsed, cts, 5000, Timeout.Infinite);

        var task = Task.Run(
            async () =>
            {
                var product33 = new List<int>();
                for (int index = 1; index < short.MaxValue; index++)
                {
                    if (token.IsCancellationRequested)
                    {
                        Console.WriteLine("\nCancellation requested in antecedent...\n");
                        token.ThrowIfCancellationRequested();
                    }
                    if (index % 2000 == 0)
                    {
                        int delay = s_random.Next(16, 501);
                        await Task.Delay(delay);
                    }
                    if (index % 33 == 0)
                    {
                        product33.Add(index);
                    }
                }

                return product33.ToArray();
            }, token);

        Task<double> continuation = task.ContinueWith(
            async antecedent =>
            {
                Console.WriteLine("Multiples of 33:\n");
                int[] array = antecedent.Result;
                for (int index = 0; index < array.Length; index++)
                {
                    if (token.IsCancellationRequested)
                    {
                        Console.WriteLine("\nCancellation requested in continuation...\n");
                        token.ThrowIfCancellationRequested();
                    }
                    if (index % 100 == 0)
                    {
                        int delay = s_random.Next(16, 251);
                        await Task.Delay(delay);
                    }

                    Console.Write($"{array[index]:N0}{(index != array.Length - 1 ? ", " : "")}");

                    if (Console.CursorLeft >= 74)
                    {
                        Console.WriteLine();
                    }
                }
                Console.WriteLine();
                return array.Average();
            }, token).Unwrap();

        try
        {
            await task;
            double result = await continuation;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine(ex.Message);
        }

        Console.WriteLine($"\nAntecedent Status: {task.Status}");
        Console.WriteLine($"Continuation Status: {continuation.Status}");
    }

    static void Elapsed(object? state)
    {
        if (state is CancellationTokenSource cts)
        {
            cts.Cancel();
            Console.WriteLine("\nCancellation request issued...\n");
        }
    }
}
// The example displays the similar output:
//     Multiples of 33:
//     
//     33, 66, 99, 132, 165, 198, 231, 264, 297, 330, 363, 396, 429, 462, 495, 528,
//     561, 594, 627, 660, 693, 726, 759, 792, 825, 858, 891, 924, 957, 990, 1,023,
//     1,056, 1,089, 1,122, 1,155, 1,188, 1,221, 1,254, 1,287, 1,320, 1,353, 1,386,
//     1,419, 1,452, 1,485, 1,518, 1,551, 1,584, 1,617, 1,650, 1,683, 1,716, 1,749,
//     1,782, 1,815, 1,848, 1,881, 1,914, 1,947, 1,980, 2,013, 2,046, 2,079, 2,112,
//     2,145, 2,178, 2,211, 2,244, 2,277, 2,310, 2,343, 2,376, 2,409, 2,442, 2,475,
//     2,508, 2,541, 2,574, 2,607, 2,640, 2,673, 2,706, 2,739, 2,772, 2,805, 2,838,
//     2,871, 2,904, 2,937, 2,970, 3,003, 3,036, 3,069, 3,102, 3,135, 3,168, 3,201,
//     3,234, 3,267, 3,300, 3,333, 3,366, 3,399, 3,432, 3,465, 3,498, 3,531, 3,564,
//     3,597, 3,630, 3,663, 3,696, 3,729, 3,762, 3,795, 3,828, 3,861, 3,894, 3,927,
//     3,960, 3,993, 4,026, 4,059, 4,092, 4,125, 4,158, 4,191, 4,224, 4,257, 4,290,
//     4,323, 4,356, 4,389, 4,422, 4,455, 4,488, 4,521, 4,554, 4,587, 4,620, 4,653,
//     4,686, 4,719, 4,752, 4,785, 4,818, 4,851, 4,884, 4,917, 4,950, 4,983, 5,016,
//     5,049, 5,082, 5,115, 5,148, 5,181, 5,214, 5,247, 5,280, 5,313, 5,346, 5,379,
//     5,412, 5,445, 5,478, 5,511, 5,544, 5,577, 5,610, 5,643, 5,676, 5,709, 5,742,
//     Cancellation request issued...
//
//     5,775,
//     Cancellation requested in continuation...
//       
//     The operation was canceled.
//       
//     Antecedent Status: RanToCompletion
//     Continuation Status: Canceled

Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks

Module Example
    Public Sub Main()
        Dim rnd As New Random()
        Dim lockObj As New Object()
        Dim cts As New CancellationTokenSource()
        Dim token As CancellationToken = cts.Token
        Dim timer As New Timer(AddressOf Elapsed, cts, 5000, Timeout.Infinite)

        Dim t = Task.Run(Function()
                             Dim product33 As New List(Of Integer)()
                             For ctr As Integer = 1 To Int16.MaxValue
                                 ' Check for cancellation.
                                 If token.IsCancellationRequested Then
                                     Console.WriteLine("\nCancellation requested in antecedent...\n")
                                     token.ThrowIfCancellationRequested()
                                 End If
                                 ' Introduce a delay.
                                 If ctr Mod 2000 = 0 Then
                                     Dim delay As Integer
                                     SyncLock lockObj
                                         delay = rnd.Next(16, 501)
                                     End SyncLock
                                     Thread.Sleep(delay)
                                 End If

                                 ' Determine if this is a multiple of 33.
                                 If ctr Mod 33 = 0 Then product33.Add(ctr)
                             Next
                             Return product33.ToArray()
                         End Function, token)

        Dim continuation = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
                                              Console.WriteLine("Multiples of 33:" + vbCrLf)
                                              Dim arr = antecedent.Result
                                              For ctr As Integer = 0 To arr.Length - 1
                                                  If token.IsCancellationRequested Then
                                                      Console.WriteLine("{0}Cancellation requested in continuation...{0}",
                                                                        vbCrLf)
                                                      token.ThrowIfCancellationRequested()
                                                  End If

                                                  If ctr Mod 100 = 0 Then
                                                      Dim delay As Integer
                                                      SyncLock lockObj
                                                          delay = rnd.Next(16, 251)
                                                      End SyncLock
                                                      Thread.Sleep(delay)
                                                  End If
                                                  Console.Write("{0:N0}{1}", arr(ctr),
                                                                If(ctr <> arr.Length - 1, ", ", ""))
                                                  If Console.CursorLeft >= 74 Then Console.WriteLine()
                                              Next
                                              Console.WriteLine()
                                          End Sub, token)

        Try
            continuation.Wait()
        Catch e As AggregateException
            For Each ie In e.InnerExceptions
                Console.WriteLine("{0}: {1}", ie.GetType().Name,
                                  ie.Message)
            Next
        Finally
            cts.Dispose()
        End Try

        Console.WriteLine(vbCrLf + "Antecedent Status: {0}", t.Status)
        Console.WriteLine("Continuation Status: {0}", continuation.Status)
    End Sub

    Private Sub Elapsed(state As Object)
        Dim cts As CancellationTokenSource = TryCast(state, CancellationTokenSource)
        If cts Is Nothing Then return

        cts.Cancel()
        Console.WriteLine("{0}Cancellation request issued...{0}", vbCrLf)
    End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'    Multiples of 33:
'
'    33, 66, 99, 132, 165, 198, 231, 264, 297, 330, 363, 396, 429, 462, 495, 528,
'    561, 594, 627, 660, 693, 726, 759, 792, 825, 858, 891, 924, 957, 990, 1,023,
'    1,056, 1,089, 1,122, 1,155, 1,188, 1,221, 1,254, 1,287, 1,320, 1,353, 1,386,
'    1,419, 1,452, 1,485, 1,518, 1,551, 1,584, 1,617, 1,650, 1,683, 1,716, 1,749,
'    1,782, 1,815, 1,848, 1,881, 1,914, 1,947, 1,980, 2,013, 2,046, 2,079, 2,112,
'    2,145, 2,178, 2,211, 2,244, 2,277, 2,310, 2,343, 2,376, 2,409, 2,442, 2,475,
'    2,508, 2,541, 2,574, 2,607, 2,640, 2,673, 2,706, 2,739, 2,772, 2,805, 2,838,
'    2,871, 2,904, 2,937, 2,970, 3,003, 3,036, 3,069, 3,102, 3,135, 3,168, 3,201,
'    3,234, 3,267, 3,300, 3,333, 3,366, 3,399, 3,432, 3,465, 3,498, 3,531, 3,564,
'    3,597, 3,630, 3,663, 3,696, 3,729, 3,762, 3,795, 3,828, 3,861, 3,894, 3,927,
'    3,960, 3,993, 4,026, 4,059, 4,092, 4,125, 4,158, 4,191, 4,224, 4,257, 4,290,
'    4,323, 4,356, 4,389, 4,422, 4,455, 4,488, 4,521, 4,554, 4,587, 4,620, 4,653,
'    4,686, 4,719, 4,752, 4,785, 4,818, 4,851, 4,884, 4,917, 4,950, 4,983, 5,016,
'    5,049, 5,082, 5,115, 5,148, 5,181, 5,214, 5,247, 5,280, 5,313, 5,346, 5,379,
'    5,412, 5,445, 5,478, 5,511, 5,544, 5,577, 5,610, 5,643, 5,676, 5,709, 5,742,
'    5,775, 5,808, 5,841, 5,874, 5,907, 5,940, 5,973, 6,006, 6,039, 6,072, 6,105,
'    6,138, 6,171, 6,204, 6,237, 6,270, 6,303, 6,336, 6,369, 6,402, 6,435, 6,468,
'    6,501, 6,534, 6,567, 6,600, 6,633, 6,666, 6,699, 6,732, 6,765, 6,798, 6,831,
'    6,864, 6,897, 6,930, 6,963, 6,996, 7,029, 7,062, 7,095, 7,128, 7,161, 7,194,
'    7,227, 7,260, 7,293, 7,326, 7,359, 7,392, 7,425, 7,458, 7,491, 7,524, 7,557,
'    7,590, 7,623, 7,656, 7,689, 7,722, 7,755, 7,788, 7,821, 7,854, 7,887, 7,920,
'    7,953, 7,986, 8,019, 8,052, 8,085, 8,118, 8,151, 8,184, 8,217, 8,250, 8,283,
'    8,316, 8,349, 8,382, 8,415, 8,448, 8,481, 8,514, 8,547, 8,580, 8,613, 8,646,
'    8,679, 8,712, 8,745, 8,778, 8,811, 8,844, 8,877, 8,910, 8,943, 8,976, 9,009,
'    9,042, 9,075, 9,108, 9,141, 9,174, 9,207, 9,240, 9,273, 9,306, 9,339, 9,372,
'    9,405, 9,438, 9,471, 9,504, 9,537, 9,570, 9,603, 9,636, 9,669, 9,702, 9,735,
'    9,768, 9,801, 9,834, 9,867, 9,900, 9,933, 9,966, 9,999, 10,032, 10,065, 10,098,
'    10,131, 10,164, 10,197, 10,230, 10,263, 10,296, 10,329, 10,362, 10,395, 10,428,
'    10,461, 10,494, 10,527, 10,560, 10,593, 10,626, 10,659, 10,692, 10,725, 10,758,
'    10,791, 10,824, 10,857, 10,890, 10,923, 10,956, 10,989, 11,022, 11,055, 11,088,
'    11,121, 11,154, 11,187, 11,220, 11,253, 11,286, 11,319, 11,352, 11,385, 11,418,
'    11,451, 11,484, 11,517, 11,550, 11,583, 11,616, 11,649, 11,682, 11,715, 11,748,
'    11,781, 11,814, 11,847, 11,880, 11,913, 11,946, 11,979, 12,012, 12,045, 12,078,
'    12,111, 12,144, 12,177, 12,210, 12,243, 12,276, 12,309, 12,342, 12,375, 12,408,
'    12,441, 12,474, 12,507, 12,540, 12,573, 12,606, 12,639, 12,672, 12,705, 12,738,
'    12,771, 12,804, 12,837, 12,870, 12,903, 12,936, 12,969, 13,002, 13,035, 13,068,
'    13,101, 13,134, 13,167, 13,200, 13,233, 13,266,
'    Cancellation requested in continuation...
'
'
'    Cancellation request issued...
'
'    TaskCanceledException: A task was canceled.
'
'    Antecedent Status: RanToCompletion
'    Continuation Status: Canceled

継続トークンを指定せずに継続元が取り消された場合に継続が実行されないようにすることもできます。次の例に示すように、継続の作成時に TaskContinuationOptions.NotOnCanceled オプションを指定してトークンを指定します。

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class CancellationTwoExample
{
    public static async Task Main()
    {
        using var cts = new CancellationTokenSource();
        CancellationToken token = cts.Token;
        cts.Cancel();

        var task = Task.FromCanceled(token);
        Task continuation =
            task.ContinueWith(
                antecedent => Console.WriteLine("The continuation is running."),
                TaskContinuationOptions.NotOnCanceled);

        try
        {
            await task;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"{ex.GetType().Name}: {ex.Message}");
            Console.WriteLine();
        }

        Console.WriteLine($"Task {task.Id}: {task.Status:G}");
        Console.WriteLine($"Task {continuation.Id}: {continuation.Status:G}");
    }
}
// The example displays the similar output:
//       TaskCanceledException: A task was canceled.
//
//       Task 1: Canceled
//       Task 2: Canceled

Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks

Module Example
    Public Sub Main()
        Dim cts As New CancellationTokenSource()
        Dim token As CancellationToken = cts.Token
        cts.Cancel()

        Dim t As Task = Task.FromCanceled(token)
        Dim continuation As Task = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
                                                      Console.WriteLine("The continuation is running.")
                                                  End Sub, TaskContinuationOptions.NotOnCanceled)
        Try
            t.Wait()
        Catch e As AggregateException
            For Each ie In e.InnerExceptions
                Console.WriteLine("{0}: {1}", ie.GetType().Name, ie.Message)
            Next
            Console.WriteLine()
        Finally
            cts.Dispose()
        End Try

        Console.WriteLine("Task {0}: {1:G}", t.Id, t.Status)
        Console.WriteLine("Task {0}: {1:G}", continuation.Id,
                          continuation.Status)
    End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'       TaskCanceledException: A task was canceled.
'
'       Task 1: Canceled
'       Task 2: Canceled

継続が Canceled 状態になった後、継続に指定された TaskContinuationOptions によっては、後続の継続に影響する可能性があります。

破棄された継続は開始されません。

継続タスクと子タスク

継続元とそのアタッチされているすべての子タスクが完了するまで、継続は実行されません。継続は、デタッチされた子タスクが完了するまで待機しません。次の 2 つの例は、継続を作成する継続元にアタッチされ、継続元からデタッチされる子タスクを示しています。次の例では、すべての子タスクが完了した後にのみ継続が実行され、この例の複数の実行によって毎回同じ出力が生成されます。この例では、 TaskFactory.StartNew メソッドを呼び出して継続元を起動します。既定では、 Task.Run メソッドは既定のタスク作成オプションが TaskCreationOptions.DenyChildAttach親タスクを作成するためです。

using System;
using System.Threading.Tasks;

public class AttachedExample
{
    public static async Task Main()
    {
        await Task.Factory
                  .StartNew(
            () =>
            {
                Console.WriteLine($"Running antecedent task {Task.CurrentId}...");
                Console.WriteLine("Launching attached child tasks...");
                for (int ctr = 1; ctr <= 5; ctr++)
                {
                    int index = ctr;
                    Task.Factory.StartNew(async value =>
                    {
                        Console.WriteLine($"   Attached child task #{value} running");
                        await Task.Delay(1000);
                    }, index, TaskCreationOptions.AttachedToParent);
                }
                Console.WriteLine("Finished launching attached child tasks...");
            }).ContinueWith(
                antecedent =>
                    Console.WriteLine($"Executing continuation of Task {antecedent.Id}"));
    }
}
// The example displays the similar output:
//     Running antecedent task 1...
//     Launching attached child tasks...
//     Finished launching attached child tasks...
//        Attached child task #1 running
//        Attached child task #5 running
//        Attached child task #3 running
//        Attached child task #2 running
//        Attached child task #4 running
//     Executing continuation of Task 1

Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks

Public Module Example
    Public Sub Main()
        Dim t = Task.Factory.StartNew(Sub()
                                          Console.WriteLine("Running antecedent task {0}...",
                                                            Task.CurrentId)
                                          Console.WriteLine("Launching attached child tasks...")
                                          For ctr As Integer = 1 To 5
                                              Dim index As Integer = ctr
                                              Task.Factory.StartNew(Sub(value)
                                                                        Console.WriteLine("   Attached child task #{0} running",
                                                                                          value)
                                                                        Thread.Sleep(1000)
                                                                    End Sub, index, TaskCreationOptions.AttachedToParent)
                                          Next
                                          Console.WriteLine("Finished launching attached child tasks...")
                                      End Sub)
        Dim continuation = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
                                              Console.WriteLine("Executing continuation of Task {0}",
                                                                antecedent.Id)
                                          End Sub)
        continuation.Wait()
    End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'       Running antecedent task 1...
'       Launching attached child tasks...
'       Finished launching attached child tasks...
'          Attached child task #5 running
'          Attached child task #1 running
'          Attached child task #2 running
'          Attached child task #3 running
'          Attached child task #4 running
'       Executing continuation of Task 1

ただし、子タスクが継続元からデタッチされた場合、継続元が終了するとすぐに、子タスクの状態に関係なく継続が実行されます。その結果、次の例を複数回実行すると、タスクスケジューラが各子タスクをどのように処理したかに依存する変数出力が生成される可能性があります。

using System;
using System.Threading.Tasks;

public class DetachedExample
{
    public static async Task Main()
    {
        Task task =
            Task.Factory.StartNew(
                () =>
                {
                    Console.WriteLine($"Running antecedent task {Task.CurrentId}...");
                    Console.WriteLine("Launching attached child tasks...");
                    for (int ctr = 1; ctr <= 5; ctr++)
                    {
                        int index = ctr;
                        Task.Factory.StartNew(
                            async value =>
                            {
                                Console.WriteLine($"   Attached child task #{value} running");
                                await Task.Delay(1000);
                            }, index);
                    }
                    Console.WriteLine("Finished launching detached child tasks...");
                }, TaskCreationOptions.DenyChildAttach);

        Task continuation =
            task.ContinueWith(
                antecedent =>
                    Console.WriteLine($"Executing continuation of Task {antecedent.Id}"));

        await continuation;

        Console.ReadLine();
    }
}
// The example displays the similar output:
//     Running antecedent task 1...
//     Launching attached child tasks...
//     Finished launching detached child tasks...
//     Executing continuation of Task 1
//        Attached child task #1 running
//        Attached child task #5 running
//        Attached child task #2 running
//        Attached child task #3 running
//        Attached child task #4 running

Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks

Public Module Example
    Public Sub Main()
        Dim t = Task.Factory.StartNew(Sub()
                                          Console.WriteLine("Running antecedent task {0}...",
                                                            Task.CurrentId)
                                          Console.WriteLine("Launching attached child tasks...")
                                          For ctr As Integer = 1 To 5
                                              Dim index As Integer = ctr
                                              Task.Factory.StartNew(Sub(value)
                                                                        Console.WriteLine("   Attached child task #{0} running",
                                                                                          value)
                                                                        Thread.Sleep(1000)
                                                                    End Sub, index)
                                          Next
                                          Console.WriteLine("Finished launching detached child tasks...")
                                      End Sub, TaskCreationOptions.DenyChildAttach)
        Dim continuation = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
                                              Console.WriteLine("Executing continuation of Task {0}",
                                                                antecedent.Id)
                                          End Sub)
        continuation.Wait()
    End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       Running antecedent task 1...
'       Launching attached child tasks...
'       Finished launching detached child tasks...
'          Attached child task #1 running
'          Attached child task #2 running
'          Attached child task #5 running
'          Attached child task #3 running
'       Executing continuation of Task 1
'          Attached child task #4 running

継続元タスクの最終的な状態は、アタッチされている子タスクの最終的な状態によって異なります。デタッチされた子タスクの状態は、親には影響しません。詳細については、「アタッチされた子タスクとデタッチされた子タスク」を参照してください。

状態を継続に関連付ける

任意の状態をタスク継続に関連付けることができます。 ContinueWith メソッドは、それぞれが継続の状態を表すObject値を受け取るオーバーロードされたバージョンを提供します。この状態オブジェクトには、後で Task.AsyncState プロパティを使用してアクセスできます。値を指定しない場合、この状態オブジェクトは null 。

継続状態は、非同期プログラミングモデル (APM) を使用する既存のコードを変換して TPL を使用する場合に便利です。 APM では、 BeginMethod メソッド でオブジェクトの状態を指定できます。その後、 IAsyncResult.AsyncState プロパティを使用してその状態にアクセスできます。 APM を使用するコードを TPL を使用するように変換するときにこの状態を保持するには、 ContinueWith メソッドを使用します。

継続状態は、Visual Studio デバッガーで Task オブジェクトを操作する場合にも役立ちます。たとえば、[ 並列タスク] ウィンドウの [タスク ] 列には、各タスクの状態オブジェクトの文字列形式が表示されます。 [ 並列タスク] ウィンドウの詳細については、「タスクウィンドウの使用」を参照してください。

次の例は、継続状態を使用する方法を示しています。継続タスクのチェーンが作成されます。各タスクは、ContinueWith メソッドの state パラメーターに現在の時刻 (DateTime オブジェクト) を提供します。各 DateTime オブジェクトは、継続タスクが作成された時刻を表します。各タスクは、その結果として、タスクが終了した時刻を表す 2 番目の DateTime オブジェクトを生成します。すべてのタスクが完了すると、この例では、作成時刻と各継続タスクが完了した時刻が表示されます。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

class ContinuationStateExample
{
    static DateTime DoWork()
    {
        Thread.Sleep(2000);

        return DateTime.Now;
    }

    static async Task Main()
    {
        Task<DateTime> task = Task.Run(() => DoWork());

        var continuations = new List<Task<DateTime>>();
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            task = task.ContinueWith((antecedent, _) => DoWork(), DateTime.Now);
            continuations.Add(task);
        }

        await task;

        foreach (Task<DateTime> continuation in continuations)
        {
            DateTime start = (DateTime)continuation.AsyncState!;
            DateTime end = continuation.Result;

            Console.WriteLine($"Task was created at {start.TimeOfDay} and finished at {end.TimeOfDay}.");
        }

        Console.ReadLine();
    }
}
// The example displays the similar output:
//     Task was created at 10:56:21.1561762 and finished at 10:56:25.1672062.
//     Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:27.1707646.
//     Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:29.1743230.
//     Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:31.1779883.
//     Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:33.1837083.

Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks

' Demonstrates how to associate state with task continuations.
Public Module ContinuationState
    ' Simulates a lengthy operation and returns the time at which
    ' the operation completed.
    Public Function DoWork() As Date
        ' Simulate work by suspending the current thread
        ' for two seconds.
        Thread.Sleep(2000)

        ' Return the current time.
        Return Date.Now
    End Function

    Public Sub Main()
        ' Start a root task that performs work.
        Dim t As Task(Of Date) = Task(Of Date).Run(Function() DoWork())

        ' Create a chain of continuation tasks, where each task is
        ' followed by another task that performs work.
        Dim continuations As New List(Of Task(Of DateTime))()
        For i As Integer = 0 To 4
            ' Provide the current time as the state of the continuation.
            t = t.ContinueWith(Function(antecedent, state) DoWork(), DateTime.Now)
            continuations.Add(t)
        Next

        ' Wait for the last task in the chain to complete.
        t.Wait()

        ' Display the creation time of each continuation (the state object)
        ' and the completion time (the result of that task) to the console.
        For Each continuation In continuations
            Dim start As DateTime = CDate(continuation.AsyncState)
            Dim [end] As DateTime = continuation.Result

            Console.WriteLine("Task was created at {0} and finished at {1}.",
               start.TimeOfDay, [end].TimeOfDay)
        Next
    End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       Task was created at 10:56:21.1561762 and finished at 10:56:25.1672062.
'       Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:27.1707646.
'       Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:29.1743230.
'       Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:31.1779883.
'       Task was created at 10:56:21.1610677 and finished at 10:56:33.1837083.

タスクの種類を返す継続

場合によっては、 Task 型を返す継続を連結することが必要になる場合があります。これらのタスクは、入れ子になったタスクと呼ばれます。親タスクが Task<TResult>.ContinueWith を呼び出し、タスクを返す continuationFunction を提供する場合は、 Unwrap を呼び出して、 <Task<Task<T>>> または Task(Of Task(Of T)) (Visual Basic) の非同期操作を表すプロキシタスクを作成できます。

次の例は、関数を返す追加のタスクをラップする継続を使用する方法を示しています。各継続をラップ解除して、ラップされた内部タスクを公開できます。

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class UnwrapExample
{
    public static async Task Main()
    {
        Task<int> taskOne = RemoteIncrement(0);
        Console.WriteLine("Started RemoteIncrement(0)");

        Task<int> taskTwo = RemoteIncrement(4)
            .ContinueWith(t => RemoteIncrement(t.Result))
            .Unwrap().ContinueWith(t => RemoteIncrement(t.Result))
            .Unwrap().ContinueWith(t => RemoteIncrement(t.Result))
            .Unwrap();

        Console.WriteLine("Started RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)");

        try
        {
            await taskOne;
            Console.WriteLine("Finished RemoteIncrement(0)");

            await taskTwo;
            Console.WriteLine("Finished RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)");
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine($"A task has thrown the following (unexpected) exception:\n{e}");
        }
    }

    static Task<int> RemoteIncrement(int number) =>
        Task<int>.Factory.StartNew(
            obj =>
            {
                Thread.Sleep(1000);

                int x = (int)(obj!);
                Console.WriteLine("Thread={0}, Next={1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, ++x);
                return x;
            },
            number);
}

// The example displays the similar output:
//     Started RemoteIncrement(0)
//     Started RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)
//     Thread=4, Next=1
//     Finished RemoteIncrement(0)
//     Thread=5, Next=5
//     Thread=6, Next=6
//     Thread=6, Next=7
//     Thread=6, Next=8
//     Finished RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)

Imports System.Threading

Module UnwrapExample
    Sub Main()
        Dim taskOne As Task(Of Integer) = RemoteIncrement(0)
        Console.WriteLine("Started RemoteIncrement(0)")

        Dim taskTwo As Task(Of Integer) = RemoteIncrement(4).
            ContinueWith(Function(t) RemoteIncrement(t.Result)).
            Unwrap().ContinueWith(Function(t) RemoteIncrement(t.Result)).
            Unwrap().ContinueWith(Function(t) RemoteIncrement(t.Result)).
            Unwrap()

        Console.WriteLine("Started RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)")

        Try
            taskOne.Wait()
            Console.WriteLine("Finished RemoteIncrement(0)")

            taskTwo.Wait()
            Console.WriteLine("Finished RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)")
        Catch e As AggregateException
            Console.WriteLine($"A task has thrown the following (unexpected) exception:{vbLf}{e}")
        End Try
    End Sub

    Function RemoteIncrement(ByVal number As Integer) As Task(Of Integer)
        Return Task(Of Integer).Factory.StartNew(
            Function(obj)
                Thread.Sleep(1000)

                Dim x As Integer = CInt(obj)
                Console.WriteLine("Thread={0}, Next={1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Interlocked.Increment(x))
                Return x
            End Function, number)
    End Function
End Module

' The example displays the similar output:
'     Started RemoteIncrement(0)
'     Started RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)
'     Thread=4, Next=1
'     Finished RemoteIncrement(0)
'     Thread=5, Next=5
'     Thread=6, Next=6
'     Thread=6, Next=7
'     Thread=6, Next=8
'     Finished RemoteIncrement(...(RemoteIncrement(RemoteIncrement(4))...)

Unwrapの使用方法の詳細については、「方法: 入れ子になったタスクをラップ解除する」を参照してください。

継続からスローされた例外を処理する

継続元と継続のリレーションシップは親子リレーションシップではありません。継続によってスローされた例外は、継続元に反映されません。そのため、継続によってスローされる例外は、次のように他のタスクで処理する場合と同様に処理します。

継続を待機するには、 Wait、 WaitAll、 WaitAny メソッド、またはその汎用メソッドを使用できます。次の例に示すように、同じ try ステートメントで継続元とその継続を待機できます。

using System;
using System.Threading.Tasks;

public class ExceptionExample
{
    public static async Task Main()
    {
        Task<int> task = Task.Run(
            () =>
            {
                Console.WriteLine($"Executing task {Task.CurrentId}");
                return 54;
            });

        var continuation = task.ContinueWith(
            antecedent =>
            {
                Console.WriteLine($"Executing continuation task {Task.CurrentId}");
                Console.WriteLine($"Value from antecedent: {antecedent.Result}");

                throw new InvalidOperationException();
            });

        try
        {
            await task;
            await continuation;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine(ex.Message);
        }
    }
}
// The example displays the similar output:
//       Executing task 1
//       Executing continuation task 2
//       Value from antecedent: 54
//       Operation is not valid due to the current state of the object.

Imports System.Threading.Tasks

Module Example
    Public Sub Main()
        Dim task1 = Task(Of Integer).Run(Function()
                                             Console.WriteLine("Executing task {0}",
                                                               Task.CurrentId)
                                             Return 54
                                         End Function)
        Dim continuation = task1.ContinueWith(Sub(antecedent)
                                                  Console.WriteLine("Executing continuation task {0}",
                                                                    Task.CurrentId)
                                                  Console.WriteLine("Value from antecedent: {0}",
                                                                    antecedent.Result)
                                                  Throw New InvalidOperationException()
                                              End Sub)

        Try
            task1.Wait()
            continuation.Wait()
        Catch ae As AggregateException
            For Each ex In ae.InnerExceptions
                Console.WriteLine(ex.Message)
            Next
        End Try
    End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'       Executing task 1
'       Executing continuation task 2
'       Value from antecedent: 54
'       Operation is not valid due to the current state of the object.

2 番目の継続を使用して、最初の継続の Exception プロパティを確認できます。次の例では、タスクは存在しないファイルから読み取ろうとします。続いて、継続元タスクの例外に関する情報が表示されます。

using System;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;

public class ExceptionTwoExample
{
    public static async Task Main()
    {
        var task = Task.Run(
            () =>
            {
                string fileText = File.ReadAllText(@"C:\NonexistentFile.txt");
                return fileText;
            });

        Task continuation = task.ContinueWith(
            antecedent =>
            {
                var fileNotFound =
                    antecedent.Exception
                        ?.InnerExceptions
                        ?.FirstOrDefault(e => e is FileNotFoundException) as FileNotFoundException;

                if (fileNotFound != null)
                {
                    Console.WriteLine(fileNotFound.Message);
                }
            }, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);

        await continuation;

        Console.ReadLine();
    }
}
// The example displays the following output:
//        Could not find file 'C:\NonexistentFile.txt'.

Imports System.IO
Imports System.Threading.Tasks

Module Example
    Public Sub Main()
        Dim t = Task.Run(Function()
                             Dim s As String = File.ReadAllText("C:\NonexistentFile.txt")
                             Return s
                         End Function)

        Dim c = t.ContinueWith(Sub(antecedent)
                                   ' Get the antecedent's exception information.
                                   For Each ex In antecedent.Exception.InnerExceptions
                                       If TypeOf ex Is FileNotFoundException
                                           Console.WriteLine(ex.Message)
                                       End If
                                   Next
                               End Sub, TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted)

        c.Wait()
    End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'       Could not find file 'C:\NonexistentFile.txt'.

TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted オプションを使用して実行されたため、継続元で例外が発生した場合にのみ継続が実行されます。したがって、継続元の Exception プロパティが nullされていないことを想定できます。継続元で例外がスローされたかどうかに関係なく継続が実行される場合、次のコードフラグメントに示すように、継続元の Exception プロパティが例外の処理を試みる前に null されていないかどうかを確認する必要があります。

var fileNotFound =
    antecedent.Exception
        ?.InnerExceptions
        ?.FirstOrDefault(e => e is FileNotFoundException) as FileNotFoundException;

if (fileNotFound != null)
{
    Console.WriteLine(fileNotFound.Message);
}

' Determine whether an exception occurred.
If antecedent.Exception IsNot Nothing Then
    ' Get the antecedent's exception information.
    For Each ex In antecedent.Exception.InnerExceptions
        If TypeOf ex Is FileNotFoundException
            Console.WriteLine(ex.Message)
        End If
    Next
End If

詳細については、「例外処理」を参照してください。

継続が TaskContinuationOptions.AttachedToParent オプションを使用して作成されたアタッチされた子タスクの場合、他のアタッチされた子の場合と同様に、その例外は親によって呼び出し元のスレッドに反映されます。詳細については、「アタッチされた子タスクとデタッチされた子タスク」を参照してください。

こちらも参照ください

タスク並列ライブラリ (TPL)