Task非同步作業的等候與終結

這篇文章是在討論在有限條件必須終結的環境下(例如:Console、ASP.NET),使用System.Threading.Tasks來進行非同步多工作業安排時,等候其終結完成的寫法差異之處。

壅塞式與事件式兩種做法,各有千秋

一種是掛載事件,一種是將非同步直接線性化回歸同步式寫法,以下是程式碼的演繹:

public static void Main(string[] args)
{
  var oTask = RunAsync_A();
  //事件式寫法
  oTask.GetAwaiter().OnCompleted(() =>
  {
    Console.WriteLine(oTask.Result);
  });
  
  Console.WriteLine("--- 11111 ---");
  
  //壅塞式寫法:回歸單線處理
  var cResult = RunAsync_B().GetAwaiter().GetResult();
  Console.WriteLine(cResult);

  Console.WriteLine("--- 22222 ---");

  //強制等候事件式TASK
  oTask.Wait(); 

  Console.WriteLine("--- 33333 ---");

  Console.Read();
}

static async System.Threading.Tasks.Task<string> RunAsync_A()
{
  await System.Threading.Tasks.Task.Delay(3000);
  return "非同步模式A處理完成";
}

static async System.Threading.Tasks.Task<string> RunAsync_B()
{
  await System.Threading.Tasks.Task.Delay(1000);
  return "非同步模式B處理完成";
}

回傳結果如下:

--- 11111 ---
非同步模式B處理完成
--- 22222 ---
--- 33333 ---
非同步模式A處理完成

壅塞式寫法

這個寫法很簡單,當你有一個非同步的方法必須調用,但是你往下的程式碼極度需要這個方法的產出結果(否則做不下去),那麼使用GetAwaiter().GetResult()這樣的寫法是最佳解,也是最符合我們傳統思路上的程式撰寫習慣,因此這段程式碼其實沒啥好講的。

事件掛載式的寫法

這邊利用GetAwaiter().OnCompleted()委派掛載了一個我們自己的方法,當非同步回傳完成時會自動調用我們的OnCompleted()方法,這個好處是不壅塞,執行過程中可以讓出其他的CPU資源去執行其他程式碼,缺點是有時候情況會有點失控,特別是你確切的需要在某一行之後引用這個非同步回傳結果時,以下是更進一步的說明。

  1. oTask.Wait()指令,基本上就是用於等候事件掛載式寫法的非同步回傳,但這並非絕對。
  2. 以上面的程式碼來說,理論上結果會是「--- 22222 --- > 非同步模式A處理完成 > --- 33333 ---」才對,但你可以發現實務上卻是「--- 22222 --- > --- 33333 --- > 非同步模式A處理完成」,可見oTask.Wait()指令並沒有我們想像中的線性(將非同步收斂回歸同步)。
  3. 但我們又可以在程式運行中的過程發現,在oTask.Wait()指令處,的確滯留了短暫的秒數才繼續往下做,只是結果並非我們所預期(字串組合順序)。也就是說,其實「--- 22222 --- > --- 33333 --- > 非同步模式A處理完成」這個字串是停滯後瞬間彈出的。
  4. 就算你把程式碼的oTask.Wait()移動到「--- 22222 ---」的上方,依然會得到「--- 22222 --- > --- 33333 --- > 非同步模式A處理完成」的結果。
  5. 於是我們可以推論oTask.Wait()指令在運行時期的確卡住在他身處的結構上進行等候,但諸如Console.WriteLine這些指令其實還是「已經被運行」寫入到螢幕輸出的Buffer之中。(你也可以嘗試在oTask.Wait()加入一些邏輯或算數運算,其實也都會被背景執行完成了)
  6. 推測這樣的編譯設計是因為要讓整體的執行緒不要壅塞所致,因此如果真的有不得不的需求(例如此刻一定要得到非同步的結果),我的解法是加個System.Threading.Thread.Sleep(1)來解決這個等候問題,當我強制在oTask.Wait();後面讓執行緒睡1毫秒後,輸出變成線性化了。
GetAwaiter() GetResult() OnCompleted() 非同步轉回同步 執行緒終結 非同步等候 System.Threading.Tasks.Task.WhenAny