Programação assíncrona com c sharp

Programação
assíncrona com C# 5
André Bires @ Take.net
Janeiro de 2014

Pizzeria Ritardato
5 garçons
10 mesas

Pizzeria Ritardato
Garçom espera na
cozinha o pedido

Pizzeria Ritardato
+ de 5 pedidos =
Clientes esperando

Pizzeria Ritardato
Contratação de + 5
garçons
Total = 10

Pizzeria Ritardato
Custo > Receita =
Prejuízos

Pizzeria Veloce
3 garçons
10 mesas

Pizzeria Veloce
Garçom leva
pedido na cozinha
e volta para o
balcão

Pizzeria Veloce
Campainha
Garçom pedido !=
garçom entrega

Pizzeria Veloce
Aumento da
freguesia
3 garçons + que
suficientes
Ampliação para 15
mesas

Pizzeria Veloce
Mesmo custo com
Maior receita
=
Maior eficiência

Programação assíncrona
Uso eficiente dos recursos computacionais

Thread
bloqueada =
Dinheiro
jogado fora

Thread
bloqueada =
Destruição
da natureza

Retorno ao threadpool
Notificação de conclusão

Não é o mesmo
que programação
paralela!

Pizzaria: Servidor
Mesa/cliente: Aplicação
Garçom: Thread
Salário do garçom: Memória da thread
Balcão: Thread pool

Pedido: Requisição externa
Pizzaiolo: Serviço externo
Pizza: Resultado da requisição
Campainha: Notificação

Programação assíncrona com C# 5

Programação assíncrona com C#
Asynchronous Programming Model (APM)

Event-based Asynchronous Pattern (EAP)

Event-based Asynchronous Pattern (EAP)
Task-based Asynchronous Pattern (TAP)

Task-based Asynchronous Pattern
Task ou Task<T>
C# 4
Task = Promisse ou Future

() => { }
Threadpool

private void Example1Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
     toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
     Task<string> task = Task.Run(() => GetName(1));
     nameTextBox.Text = task.Result;
     toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}

ContinueWith

{
     Task.Run(() => GetName(1))
     .ContinueWith(t =>
         this.Invoke(new Action(() =>
             {
                 nameTextBox.Text = t.Result;
             }))
     );
}

{
     for (int i = 0; i < repeatNumericUpDown.Value; i++)
     {
         Task<string> task = Task.Run(() => GetName(1));
         nameTextBox.AppendText(task.Result);
         nameTextBox.AppendText(Environment.NewLine);
     }
}

{
     GetNames(Convert.ToInt32(repeatNumericUpDown.Value));
}
private void GetNames(int remaining)
{
     Task.Run(() => GetName(1))
         .ContinueWith(t =>
             this.Invoke(new Action(() =>
                 {
                     nameTextBox.AppendText(t.Result);
                     remaining--;
                     if (remaining > 0)
                     {
                         GetNames(remaining);
                     }
                     else
                     {
                     }
                  })
             )
         );
}

C# 5.0 (.NET 4.5)

Método I/O que retorne uma Task
Event handler assíncrono

private async void Example3Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
     nameTextBox.Text = await GetNameAsync(1);
}

{
     for (int i = 0; i < repeatNumericUpDown.Value; i++)
     {
         nameTextBox.AppendText(await GetNameAsync(1));
     }
}

{
     nameTextBox.Text = await GetNameAsync(1);
}

Primeiro estado
Segundo estado

API verdadeiramente assíncronas =
Completion port (Windows)

TcpClient
HttpClient
Socket
Etc.

Async wrappers = EVIL

private Task<string> GetNameAsyncWrapper(int id)
{
     return Task.Run(() =>
     {
         return GetName(id);
     });
}
private string GetName(int id)
{
     // Synchronous implemementation
}

private async Task<string> GetNameAsync(int id)
{
    string url = string.Format("http://localhost:3803/names/{0}", id);

    using (var client = new HttpClient())
    {
        var httpResponseMessage = await client.GetAsync(url);

        if (httpResponseMessage.IsSuccessStatusCode)
        {
            return await httpResponseMessage.Content
                .ReadAsStringAsync();
        }
        else
        {
            return httpResponseMessage.ReasonPhrase;
        }
    }
}

Código legado requer muitas alterações

public string Get(int id, bool delay = false)
{
     if (delay)
     {
         // Simula uma chamada externa, como banco de dados
         Thread.Sleep(3000);
     }
     return string.Format(
         "{0} {1}",
         _firstNames[_random.Next(_firstNames.Length - 1)],
         _lastNames[_random.Next(_lastNames.Length - 1)]);
}

public async Task<string> GetAsync(int id, bool delay = false)
{
     if (delay)
     {
         // Simula uma chamada externa, como banco de dados
         await Task.Delay(3000);
     }
     return string.Format(
         "{0} {1}",
         _firstNames[_random.Next(_firstNames.Length - 1)],
         _lastNames[_random.Next(_lastNames.Length - 1)]);
}

Boas práticas:
async void apenas em event handlers
ConfigureAwait(false) em bibliotecas

Callstack é diferente do código síncrono

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