在 Swift 结构化并发中，TaskGroup 负责把多个子任务放进同一个作用域内并发执行。实际开发里有一个高频需求：同时请求多个接口或读取多份文件，等所有异步操作结束后把返回值合并成一个统计值。比如并发查询多个城市的温度后计算平均值，或者并发下载多个文件后统计总字节数。如果使用 for await 逐个收集结果，通常需要先创建一个临时数组，再对数组进行 reduce；而 TaskGroup 本身提供了 reduce 方法，可以在结果返回时直接合并，省去中间容器。
一、TaskGroup 的基础收集方式
withTaskGroup(of:) 创建一个任务组，泛型参数指定每个子任务的返回类型。group.addTask 用来提交子任务，这些任务会立即进入调度队列并发执行。父任务可以通过 for await 循环逐个读取子任务的结果。下面是一个求平方和的例子，它先把结果收集到临时变量中。
import Foundation
func fetchNumbers() async -> Int {
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
let total = await withTaskGroup(of: Int.self) { group in
for number in numbers {
group.addTask {
// 模拟每个子任务耗时不同
try? await Task.sleep(nanoseconds: UInt64(number) * 100_000_000)
return number * number
}
}
var sum = 0
for await value in group {
sum += value
}
return sum
}
return total
}
这个实现能正确得到结果，但它需要维护一个 sum 变量，并且读取过程是串行的。TaskGroup 不保证子任务完成顺序，因此 for await 拿到的值顺序可能和提交顺序不同。对于求和、求最大值这类可交换的聚合操作，顺序差异不影响最终结果；但对于拼接字符串等顺序敏感的操作，需要额外记录顺序或使用其他结构。
如果子任务返回值数量很大，使用 for await 手动收集到数组会同时持有所有结果，增加内存峰值。TaskGroup 提供的 reduce 方法就是为这种聚合场景设计的，它可以把累加逻辑直接应用到结果流上。
二、用 reduce 把子任务结果直接合并
group.reduce 接收一个初始值和一个异步闭包，闭包参数是当前累计值和刚完成的子任务返回值。TaskGroup 会等待所有子任务完成，并在每个结果返回时调用闭包更新累计值。下面的代码与上一节功能相同，但省去了手动循环和临时变量。
import Foundation
func sumOfSquares() async -> Int {
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
return await withTaskGroup(of: Int.self) { group in
for number in numbers {
group.addTask {
try? await Task.sleep(nanoseconds: UInt64(number) * 100_000_000)
return number * number
}
}
return await group.reduce(0) { partialSum, value in
partialSum + value
}
}
}
reduce 的合并闭包是串行执行的，因此即使多个任务同时完成，也不会出现数据竞争。相比把结果先收集进数组，这种写法减少了中间容器，也让聚合意图更明确。只要子任务返回类型一致，并且能够定义初始值和合并规则，就可以使用 reduce。
不过 reduce 不会改变任务的并发调度。子任务仍然并行运行，reduce 只负责消费结果。如果你的合并操作本身非常耗时，建议将合并逻辑简化，或者先收集结果再统一处理，避免阻塞结果消费。
三、Throwing TaskGroup 中的 reduce 与错误处理
当子任务可能抛出错误时，应该使用 withThrowingTaskGroup。它的 reduce 方法同样支持 throwing 闭包，并且会把子任务中的错误向上抛出。一旦某个子任务抛出错误，TaskGroup 会取消其余未完成的任务，整个作用域结束并抛出该错误。
import Foundation
enum FetchError: Error {
case invalidResponse
}
func totalResponseSize(urls: [URL]) async throws -> Int {
try await withThrowingTaskGroup(of: Int.self) { group in
for url in urls {
group.addTask {
let (data, response) = try await URLSession.shared.data(from: url)
guard let httpResponse = response as? HTTPURLResponse,
httpResponse.statusCode == 200 else {
throw FetchError.invalidResponse
}
return data.count
}
}
return try await group.reduce(0) { partialSize, size in
partialSize + size
}
}
}
如果业务需要忽略单个失败，可以在 group.addTask 的闭包内部捕获错误并返回可选值。例如返回 Int?，然后在 reduce 中只累加非 nil 的结果。这样错误处理被限制在子任务内部，外层聚合代码仍然简洁。
取消行为也是需要注意的。TaskGroup 的取消是协作式的：外层任务被取消时，子任务会被标记为取消，但需要子任务自身检查 Task.isCancelled 或调用可抛出取消错误的 API 才能及时退出。reduce 本身不负责取消逻辑。
四、实战：并发请求多个城市温度并求平均值
假设有一个天气服务，能够根据城市名称异步返回温度。现在需要同时查询多个城市，并计算平均温度。逐个 await 会让请求时间线性累加；使用 TaskGroup 则可以让多个请求并发执行。下面是一个完整的结构化并发示例。
import Foundation
struct WeatherService {
func temperature(for city: String) async throws -> Double {
try await Task.sleep(nanoseconds: 300_000_000)
// 模拟不同城市的基础温度
let base = Double(abs(city.hashValue % 30))
return base + 15
}
}
func averageTemperature(cities: [String]) async throws -> Double {
guard !cities.isEmpty else {
return 0
}
let service = WeatherService()
let total = try await withThrowingTaskGroup(of: Double.self) { group in
for city in cities {
group.addTask {
try await service.temperature(for: city)
}
}
return try await group.reduce(0) { partialSum, temp in
partialSum + temp
}
}
return total / Double(cities.count)
}
这个例子中，withThrowingTaskGroup 创建的子任务都返回 Double。group.addTask 的闭包是 @Sendable 的，因此它捕获的 city 必须是 Sendable 类型。String 本身满足 Sendable，所以编译器可以通过。如果捕获自定义类型，需要确保该类型遵循 Sendable，否则会出现并发安全警告。
reduce 的初始值为 0，合并闭包把当前累计温度和新返回的温度相加。等待所有城市结果返回后，total 就是温度总和，再除以城市数量得到平均值。相比手动 for await 收集到数组再求和，这种写法减少了临时数组，也让聚合意图更明确。注意如果 cities 数组为空，这里已经提前返回 0，避免除零。
这个模式可以扩展到其他聚合需求，例如统计多个接口返回数据的总大小、合并多个配置字典、从多个数据源获取价格并计算最高价等。只要子任务返回值类型一致，并且能定义初始值和合并规则，就可以使用 group.reduce 简洁地完成。
Swift TaskGroup异步任务聚合reduce方法修改时间：2026-10-06 21:32:47