C# 5.0 Взгляд в будущее Язык формирует наш способ мышления и определяет то, о чем мы можем мыслить. Б. Л. Ворф Специально для TulaDev.NET. - пр

О чем поговорим
Я расскажу об одном интересном нововведении, которое планируется сделать в C# 5.0
Объясню внутреннюю мотивацию разработчиков .NET
Рассмотрим примеры ситуаций, в которых полезны новые возможности
Разберем конкретный пример
TulaDev.NET

История развития C#
C# 1.0 Managed code
TulaDev.NET

История развития C#
C# 1.0 Managed code
C# 2.0 Iterators / Generics / Anonymous
TulaDev.NET

История развития C#
C# 1.0 Managed code
C# 2.0 Iterators / Generics / Anonymous
C# 3.0 LINQ / Lambda
TulaDev.NET

История развития C#
C# 1.0 Managed code
C# 2.0 Iterators / Generics / Anonymous
C# 3.0 LINQ / Lambda
C# 4.0 Dynamic / PLINQ
TulaDev.NET

История развития C#
C# 1.0 Managed code
C# 2.0 Iterators / Generics / Anonymous
C# 3.0 LINQ / Lambda
C# 4.0 Dynamic / PLINQ
C# 5.0 TAP (Task-based asynchronous pattern)
TulaDev.NET

Зачем нужна асинхронность?
var document = FetchDocument(url);
ArchiveDocument(document);
FetchDocumentAsync(url, document => {
ArchiveDocument(document);
});
TulaDev.NET

Зачем нужна асинхронность?
FetchDocumentAsync(url1, document => {
ArchiveDocument(document);
});
FetchDocumentAsync(url2, document => {
ArchiveDocument(document);
});
FetchDocumentAsync(url3, document => {
ArchiveDocument(document);
});
Асинхронность позволяет рационально использовать ресурсы процессора в пределах одного потока
TulaDev.NET

Асинхронность против многопоточности
Асинхронность позволяет производить параллельную обработку в одном потоке
Следовательно асинхронный код не будет использовать все ядра вашего процессора
Но, так как поток один, то вы можете делать параллельную обработку без блокировок (lock)
TulaDev.NET

Где нужна асинхронность?
В первую очередь в обработке событий пользовательского интерфейса
SilverLight (JavaScript, например, — язык только с поддержкой асинхронности)
При программировании мультиплексоров и аналогичных им алгоритмов, использующих медленные внешние ресурсы: сеть, диски, другие накопители
TulaDev.NET

Сопрограммы
«Подпрограмма является частным случаем сопрограммы». Д. Кнут.
Пример программы, использующей 2 сопрограммы:
var q := new queue
coroutine produce
loop while q is not full
create some new items
add the items to q
yield to consume
coroutine consume
loop while q is not empty
remove some items from q
use the items
yield to produce
При первом вызове сопрограммы, выполнение начинается со стартовой точки сопрограммы.
Однако при последующих вызовах выполнение продолжается с точки последнего возврата.
TulaDev.NET

Как это выглядит в 5.0?
Возьмем код
var document = FetchDocument(url);
ArchiveDocument(document);
Его можно преобразовать в асинхронный вариант
Task
task = FetchDocumentAsync(url);
task.ContinueWith(document => {
ArchiveDocument(document);
});
В C# 5.0 мы можем использовать другой синтаксис
ArchiveDocument(await FetchDocumentAsync(url));
TulaDev.NET

Как это выглядит в 5.0?
Первая магия C# 5.0 - await task
Означает конструкция буквально следующее:
Если таск, для которого выполняется await еще не завершен, то установить остаток текущего метода как продолжение (continuation) таска
Затем вернуть управление вызывающему методу
Продолжение метода будет вызвано таском, когда он будет завершен
TulaDev.NET

Как это выглядит в 5.0?
Вторая магия C# 5.0 – модификатор метода async
Означает буквально следующее:
Этот метод содержит конструкции await, так что компилятор должен преобразовать его таким образом, чтобы асинхронные операции могли продолжить выполнение этого метода
Метод может быть продолжен не с произвольной точки, а только с тех точек, которые запоминают конструкции await
TulaDev.NET

Как это выглядит в 5.0?
Конструкция await может быть указана только внутри async метода
Методы async могут возвращать только void, Task или Task
При этом void и Task методы не могут возвращать ничего внутри своей реализации. То есть содержать только return;
Task
методы могут внутри содержать только конструкцию return
;
TulaDev.NET

Синхронный пример
Document FetchDocument(string url) {
HttpRequest request = (HttpRequest) WebRequest.Create(url);
var response = request.GetResponse();
var stream = response.GetResponseStream();
const int BUFFER_SIZE = 512;
int count = 0;
var bytes = new List
();
var bytes = new buffer[BUFFER_SIZE];
do {
count = stream.Read(buffer, 0, BUFFER_SIZE);
bytes.AddRange(buffer, 0, count);
} while (count > 0);
return new Document(bytes);
}
void SomeButton_Click() {
var document = FetchDocument(url);
ArchiveDocument(document);
}
TulaDev.NET
Thread

Асинхронный пример
async Task
FetchDocument(string url) {
HttpRequest request = (HttpRequest) WebRequest.Create(url);
var response = await request.GetResponseAsync();
var stream = response.GetResponseStream();
const int BUFFER_SIZE = 512;
int count = 0;
var bytes = new List
();
var bytes = new buffer[BUFFER_SIZE];
do {
count = await stream.ReadAsync(buffer, 0, BUFFER_SIZE);
bytes.AddRange(buffer, 0, count);
} while (count > 0);
return new Document(bytes);
}
async void SomeButton_Click() {
var document = await FetchDocument(url);
ArchiveDocument(document);
}
TulaDev.NET
Thread

Лучше один раз увидеть...
Давайте рассмотрим пример в VisualStudio
TulaDev.NET

Что еще нужно знать?
Конструкция await применима не только для Task. Но и для любого выражения, для которого определен метод GetAwaiter(), возвращающий тип, для которого можно вызвать методы BeginAwait(Action) и EndAwait()
Асинхронный синтаксис сохраняет интуитивно понятный способ обработки исключений для вашего кода
Предварительная версия компилятора C# 5.0 пока еще совсем предварительная. То есть в ней может поменяться все, вплоть до синтаксиса
TulaDev.NET

Источник информации
http://msdn.com/vstudio/async
Здесь можно скачать предварительную версию Async CTP (Community Technology Preview)
Есть ссылки на документацию, примеры и обсуждения в блогах
Много видео с выступлениями дизайнеров C# 5.0
http://nsentinel.blogspot.com/
Можно подробно прочитать о TAP в C# 5.0 по-русски
TulaDev.NET