C# ParallelOptions的MaxDegreeOfParallelism和CancellationToken怎么用

在C#并行编程中，ParallelOptions是配置并行操作行为的核心类，其中MaxDegreeOfParallelism和CancellationToken是两个非常实用的属性，分别用于控制并行并发数量和实现任务取消功能。合理运用这两个属性，能够提升并行代码的执行效率和可控性。

MaxDegreeOfParallelism的作用与用法

MaxDegreeOfParallelism用于设置并行循环或操作的最大并发任务数，默认值为-1，表示由运行时根据系统资源自动决定并发数量。当我们需要限制并行操作的资源占用时，就可以手动设置这个属性的值。

比如我们有一个需要处理大量数据的并行循环，不希望同时启动太多线程导致CPU占用过高，就可以将MaxDegreeOfParallelism设置为合适的数量：

using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建ParallelOptions实例并设置最大并发数为4
        ParallelOptions options = new ParallelOptions
        {
            MaxDegreeOfParallelism = 4
        };

        // 并行处理1到10的数字
        Parallel.For(1, 11, options, (i) =>
        {
            Console.WriteLine($"正在处理数字 {i}，线程ID：{System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
            System.Threading.Thread.Sleep(1000); // 模拟耗时操作
        });

        Console.WriteLine("并行处理完成");
    }
}

上述代码中，即使系统支持更多并发线程，Parallel.For循环最多只会同时运行4个任务，避免资源过度消耗。

CancellationToken的作用与用法

CancellationToken用于实现并行任务的取消逻辑，当外部触发取消请求时，正在执行的并行任务可以感知到取消信号并安全终止。使用CancellationToken需要搭配CancellationTokenSource来创建取消令牌。

下面是一个使用CancellationToken取消并行操作的示例：

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

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建取消令牌源
        CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
        ParallelOptions options = new ParallelOptions
        {
            CancellationToken = cts.Token
        };

        // 启动一个线程用于触发取消请求，3秒后取消
        Task.Run(() =>
        {
            Thread.Sleep(3000);
            cts.Cancel();
            Console.WriteLine("已触发取消请求");
        });

        try
        {
            Parallel.For(1, 101, options, (i) =>
            {
                // 检查是否收到取消请求
                options.CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();
                Console.WriteLine($"正在处理数字 {i}");
                Thread.Sleep(500); // 模拟耗时操作
            });
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            Console.WriteLine("并行操作已被取消");
        }
    }
}

代码中我们通过CancellationTokenSource在3秒后触发取消请求，并行任务在执行时会检查取消信号，一旦收到信号就会抛出OperationCanceledException，终止整个并行操作。

两个属性搭配使用

在实际开发中，我们经常会同时用到MaxDegreeOfParallelism和CancellationToken，既限制并发数量，又支持任务取消。下面是搭配使用的示例：

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

class Program
{
    static void Main()
    {
        CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
        ParallelOptions options = new ParallelOptions
        {
            MaxDegreeOfParallelism = 3, // 最大并发3个任务
            CancellationToken = cts.Token // 关联取消令牌
        };

        // 2秒后触发取消
        Task.Run(() =>
        {
            Thread.Sleep(2000);
            cts.Cancel();
        });

        try
        {
            Parallel.ForEach(new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }, options, (item) =>
            {
                options.CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested();
                Console.WriteLine($"处理元素 {item}，线程ID：{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
                Thread.Sleep(1000);
            });
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            Console.WriteLine("并行操作已取消");
        }
    }
}

使用注意事项

• MaxDegreeOfParallelism设置为0或负数（除了-1）会导致运行时异常，只有-1表示由系统自动分配并发数。
• 使用CancellationToken时，一定要在并行任务内部调用ThrowIfCancellationRequested方法或者检查IsCancellationRequested属性，否则即使触发了取消请求，任务也不会停止。
• 如果并行操作中涉及共享资源的修改，即使设置了MaxDegreeOfParallelism，也需要考虑线程安全问题，必要时添加同步锁。
• 取消并行操作后，已经启动的任务会尽量完成当前迭代，不会强制终止正在执行的线程，而是通过异常的方式通知调用方操作已取消。

C#ParallelOptionsMaxDegreeOfParallelismCancellationToken修改时间：2026-06-27 12:48:28