OOP Course
Сьогодні

Підрозділ 16.Q

Питання для самоконтролю

Питання для самоконтролю — Розділ 16. Паралельне програмування та TPL 16.1. Клас Task. Основи TPL 1. Що таке TPL і яку проблему вона вирішує порівняно з прямим використанням класу Thread ? Поясніть концепцію пу

Питання для самоконтролю — Розділ 16. Паралельне програмування та TPL

16.1. Клас Task. Основи TPL

  1. Що таке TPL і яку проблему вона вирішує порівняно з прямим використанням класу Thread? Поясніть концепцію пулу потоків (ThreadPool) і чому він ефективніший за постійне створення нових потоків.

  2. Порівняйте три способи створення завдання: new Task(...) + Start(), Task.Factory.StartNew() і Task.Run(). Коли кожен з них є доцільним вибором?

  3. Що виведе наступний код? Чи гарантований порядок виводу?

    Task t = Task.Run(() =>
{
    Console.WriteLine($"Task: {Task.CurrentId}");
});
Console.WriteLine("Main before Wait");
t.Wait();
Console.WriteLine("Main after Wait");

  4. Поясніть різницю між Task.WaitAll і Task.WaitAny. Для яких клінічних сценаріїв підходить кожен? Що повертає WaitAny і що відбувається з рештою завдань після повернення?

  5. Які стани описує перерахування TaskStatus? Намалюйте (або опишіть словами) граф переходів між станами від Created до термінального стану.

  6. Що відбудеться, якщо завдання кине виняток, а виклик Wait() відбудеться? Яким типом буде виняток, що прилетить до catch? Як отримати оригінальне повідомлення про помилку?

  7. Що робить Task.RunSynchronously()? В яких сценаріях він корисний і що є його обмеженнями?

  8. Метод Task.CurrentId повертає null поза завданням. Напишіть невеликий приклад, що демонструє, де Task.CurrentId дорівнює null, а де — числовому значенню.

16.2. Вкладені завдання та масиви завдань. Task

  1. Що таке вкладене (nested) завдання і яка його поведінка за замовчуванням щодо батьківського? Чому батьківське завдання може завершитись раніше вкладеного?

  2. Що означає TaskCreationOptions.AttachedToParent? Як ця опція змінює взаємозалежність між батьківським і дочірнім завданням? Як поширюються виключення дочірнього завдання?

  3. Порівняйте поведінку наступних двох фрагментів:

    // Фрагмент A
Task parent = Task.Factory.StartNew(() =>
{
    Task.Factory.StartNew(() => { Thread.Sleep(500); Console.WriteLine("Inner"); });
    Console.WriteLine("Outer done");
});
parent.Wait();
Console.WriteLine("Main done");

// Фрагмент B — те саме, але з AttachedToParent
Task parent = Task.Factory.StartNew(() =>
{
    Task.Factory.StartNew(() => { Thread.Sleep(500); Console.WriteLine("Inner"); },
        TaskCreationOptions.AttachedToParent);
    Console.WriteLine("Outer done");
});
parent.Wait();
Console.WriteLine("Main done");

    Опишіть порядок виводу для обох фрагментів.

  4. Що повертає властивість Result у Task<T>? Чому звернення до Result може заблокувати поточний потік? Коли звернення до Result після Task.WaitAll не є блокуючим?

  5. Напишіть код, що паралельно запускає три Task<string>, потім через Task.WaitAll чекає завершення всіх і виводить результати у порядку їх оголошення (не обов'язково завершення).

  6. Розробіть клас LabResult з полями PatientName, Glucose, Hemoglobin і метод Task<LabResult> RunLabAsync(string name). Запустіть завдання для 4 пацієнтів паралельно, дочекайтесь всіх і виведіть зведену таблицю результатів.

  7. Якщо один із Task у масиві Task<T>[] завершився з виключенням, що станеться при зверненні до task.Result після WaitAll? Як безпечно отримати результати тільки успішних завдань?

16.3. Продовження завдань. ContinueWith

  1. Що таке завдання-продовження (continuation task)? Яку перевагу воно дає над Wait() + новий Task.Run()?

  2. Який параметр отримує делегат у ContinueWith? Що через нього можна дізнатись про попереднє завдання?

  3. Що виведе наступний код і в якому порядку?

    Task<int> t = Task.Run(() => { Thread.Sleep(100); return 42; });
Task t2 = t.ContinueWith(prev => Console.WriteLine($"Результат: {prev.Result}"));
t2.Wait();
Console.WriteLine("Головний потік");

  4. Поясніть TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion і TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted. У якому стані опиниться продовження, якщо умова не виконалась? Яке виключення кине WaitAll у цьому випадку?

  5. Побудуйте ланцюг із чотирьох кроків через ContinueWith (реєстрація → огляд → аналізи → призначення), де кожен крок повертає результат типу string, що передається наступному. Використовуйте Task<string> і ContinueWith<string>.

  6. Що таке TaskCompletionSource<T>? У яких трьох сценаріях він корисний? Поясніть різницю між SetResult і TrySetResult.

  7. Реалізуйте функцію Task<string> WrapCallbackAsync(Action<string> callback), що перетворює callback-based API в Task-based за допомогою TaskCompletionSource. Покажіть, як SetResult і SetException відповідають різним сценаріям callback.

  8. Знайдіть потенційну проблему в наступному коді:

    Task step1 = Task.Run(() => throw new Exception("fail"));
Task step2 = step1.ContinueWith(t => Console.WriteLine("Success"));
step2.Wait();

    Чи виконається step2? Чому? Як виправити за допомогою TaskContinuationOptions?

16.4. Клас Parallel

  1. Яка головна відмінність між Parallel і ручним управлінням завданнями через Task.Run? У яких сценаріях Parallel є зручнішим вибором?

  2. Що гарантує Parallel.Invoke щодо завершення переданих дій? Чи гарантується порядок виконання? Чи гарантується, що кожна дія виконається в окремому потоці?

  3. Порівняйте Parallel.For і Parallel.ForEach. Яка різниця в типах даних, з якими вони працюють? Що повертає ParallelLoopResult і які його властивості?

  4. Що станеться, якщо написати break у тілі лямбди у Parallel.For? Як правильно перервати виконання паралельного циклу?

  5. Поясніть різницю між ParallelLoopState.Break() і ParallelLoopState.Stop(). Після якого методу IsCompleted буде false? Коли LowestBreakIteration має значення?

  6. Що означає MaxDegreeOfParallelism = 1 у ParallelOptions? Коли це корисно? Що означає MaxDegreeOfParallelism = -1?

  7. Знайдіть проблему в наступному коді і поясніть, як її виправити:

    int total = 0;
Parallel.For(0, 1000, i =>
{
    total++; // небезпечно
});
Console.WriteLine(total);

  8. Спроєктуйте паралельне обчислення ризику для списку пацієнтів через Parallel.ForEach. Реалізуйте зупинку при виявленні першого пацієнта з критичним показником через ParallelLoopState.Stop(). Чому після зупинки результат може містити пацієнтів з індексом вище за той, на якому викликали Stop()?

16.5. Скасування завдань. CancellationToken

  1. Що таке кооперативне скасування? Чому Thread.Abort() є небезпечним і чому він вилучений з .NET 5+?

  2. Поясніть розподіл ролей між CancellationTokenSource і CancellationToken. Чому завдання отримує лише CancellationToken, а не CancellationTokenSource?

  3. У чому різниця між м'яким скасуванням (через IsCancellationRequested) і жорстким (через ThrowIfCancellationRequested)? Який стан отримає Task після кожного варіанту скасування — RanToCompletion чи Canceled?

  4. Що виведе наступний код?

    CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
Task task = Task.Run(() =>
{
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        cts.Token.ThrowIfCancellationRequested();
        Thread.Sleep(100);
        Console.WriteLine($"Step {i}");
    }
}, cts.Token);
Thread.Sleep(250);
cts.Cancel();
try { task.Wait(); } catch (AggregateException ae)
{
    Console.WriteLine(ae.InnerException?.GetType().Name);
}
Console.WriteLine(task.Status);

  5. Що робить CancellationToken.Register()? У якому потоці виконується зареєстрований делегат? Для яких задач він корисний?

  6. Як реалізувати тайм-аут для завдання за допомогою CancelAfter? Напишіть приклад, де завдання скасовується через 500 мс, якщо не завершилось раніше.

  7. Що таке пов'язані токени (CreateLinkedTokenSource)? Наведіть приклад, де операція може бути скасована двома незалежними причинами: за тайм-аутом і за запитом користувача. Як після скасування визначити, яка саме причина спрацювала?

  8. Передайте CancellationToken у Parallel.ForEach через ParallelOptions. Яке виключення кине Parallel при скасуванні? Порівняйте це з поведінкою при скасуванні звичайного Task.Run().

Розроблено Tomka Yurii · © 2026 ·