TPL FromAsync 与 TaskScheduler 和 TaskFactory

Question

我正在尝试结合使用TaskFactory.FromAsync 创建一个任务管道/有序调度程序。

我希望能够触发 Web 服务请求（使用 FromAsync 来使用 I/O 完成端口）但保持它们的顺序并且在任何时候只执行一个。

目前我不使用FromAsync，所以我可以使用TaskFactory.StartNew(()=>api.DoSyncWebServiceCall())，并依靠TaskFactory 使用的OrderedTaskScheduler 来确保只有一个请求未完成。

我认为在使用 FromAsync 方法时这种行为会保持不变，但事实并非如此：

TaskFactory<Stuff> taskFactory = new TaskFactory<Stuff>(new OrderedTaskScheduler());
var t1 = taskFactory.FromAsync((a, s) => api.beginGetStuff(a, s), a => api.endGetStuff(a));
var t2 = taskFactory.FromAsync((a, s) => api.beginGetStuff(a, s), a => api.endGetStuff(a));
var t3 = taskFactory.FromAsync((a, s) => api.beginGetStuff(a, s), a => api.endGetStuff(a));

所有这些beginGetStuff 方法都在FromAsync 调用中调用（因此虽然它们是按顺序分派的，但同时发生了n api 调用）。

FromAsync 的重载需要一个 TaskScheduler：

public Task FromAsync(
    IAsyncResult asyncResult,
    Action<IAsyncResult> endMethod,
    TaskCreationOptions creationOptions,
    TaskScheduler scheduler
)

但是文档说：

TaskScheduler 用于调度执行 end 方法的任务。

如您所见，它需要已经构建的IAsyncResult，而不是Func<IAsyncResult>。

这需要自定义FromAsync 方法还是我遗漏了什么？任何人都可以建议从哪里开始实施此实施吗？

干杯，

编辑：

我想从调用者那里抽象出这种行为，因此，根据TaskFactory（带有专门的TaskScheduler）的行为，我需要立即返回任务——这个任务不仅会封装@987654339 @Task 也是该任务在等待轮到执行时的排队。

一种可能的解决方案：

class TaskExecutionQueue
{
    private readonly OrderedTaskScheduler _orderedTaskScheduler;
    private readonly TaskFactory _taskFactory;
    public TaskExecutionQueue(OrderedTaskScheduler orderedTaskScheduler)
    {
        _orderedTaskScheduler = orderedTaskScheduler;
        _taskFactory = new TaskFactory(orderedTaskScheduler);

    }

    public Task<TResult> QueueTask<TResult>(Func<Task<TResult>> taskGenerator)
    {
        return _taskFactory.StartNew(taskGenerator).Unwrap();
    }
}

但是，这会在 FromAsync 调用发生时使用一个线程。理想情况下，我不必这样做。

Answer 1

您无法安排 IO 任务，因为它们没有与之关联的线程。 Windows 内核提供无线程 IO 操作。启动这些 IO 不涉及托管代码，并且 TaskScheduler 类不会发挥作用。

因此，您必须延迟启动 IO，直到您确定确实希望网络受到攻击。您可以使用SemaphoreSlim.WaitAsync 来限制当前运行的任务数量。在启动单个 IO 之前等待该方法的结果并等待它。

Answer 2

最简单的方法是使用TPL Dataflow。

您可以定义一个“块”来接收异步委托流并一次执行一个（等到每个都完成后再开始下一个）：

var block = new ActionBlock<Func<Task>>(func => func());

然后，触发网络服务请求：

block.Post(() => Task.Factory.FromAsync(...));

或（我更喜欢）：

block.Post(() => client.GetStuffAsync(a, b, c));

如果您只想执行任务，ActionBlock 方法很好。如果你想产生一个输出流，那么看看TransformBlock：

var block = new TransformBlock<Func<Task<Stuff>>, Stuff>(func => func());

您以同样的方式触发您的请求，您可以通过调用Receive 或ReceiveAsync 获得结果。

Answer 3

我已经决定在这里定制一个解决方案......锁很乱而且不受欢迎，但目前，这可以完成我想要的工作。

public interface ITaskExecutionQueue
{
    Task<TResult> QueueTask<TResult>(Func<Task<TResult>> taskGenerator);
    Task<TResult> QueueTask<TResult>(Task<Task<TResult>> taskGenerator);
    int OutstandingTaskCount { get; }
    event EventHandler OutstandingTaskCountChanged;
}

/// This class ensures that only a single Task is executed at any one time.  They are executed sequentially in order being queued.
/// The advantages of this class over OrderedTaskScheduler is that you can use any type of Task such as FromAsync (I/O Completion ports) 
/// which are not able to be scheduled using a traditional TaskScheduler.
/// Ensure that the `outer` tasks you queue are unstarted.  E.g. <![CDATA[
/// _taskExeQueue.QueueTask(new Task<Task<TResult>>(() => StartMyRealTask()));
/// ]]>
class OrderedTaskExecutionQueue : ITaskExecutionQueue
{
    private readonly Queue<Task> _queuedTasks = new Queue<Task>();
    private Task _currentTask;
    private readonly object _lockSync = new object();

    /// <summary>
    /// Queues a task for execution
    /// </summary>
    /// <typeparam name="TResult"></typeparam>
    /// <param name="taskGenerator">An unstarted Task that creates your started real-work task</param>
    /// <returns></returns>
    public Task<TResult> QueueTask<TResult>(Func<Task<TResult>> taskGenerator)
    {
        return QueueTask(new Task<Task<TResult>>(taskGenerator));
    }

    public Task<TResult> QueueTask<TResult>(Task<Task<TResult>> taskGenerator)
    {
        Task<TResult> unwrapped = taskGenerator.Unwrap();
        unwrapped.ContinueWith(_ =>
                               {
                                   EndTask();
                                   StartNextTaskIfQueued();
                               }, TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);

        lock (_lockSync)
        {
            _queuedTasks.Enqueue(taskGenerator);

            if (_currentTask == null)
            {
                StartNextTaskIfQueued();
            }
        }

        TaskCompletionSource<TResult> tcs = new TaskCompletionSource<TResult>();
        tcs.TrySetFromTaskIncomplete(unwrapped);

        OutstandingTaskCountChanged.Raise(this);

        return tcs.Task;
    }

    private void EndTask()
    {
        lock (_lockSync)
        {
            _currentTask = null;
            _queuedTasks.Dequeue();
        }

        OutstandingTaskCountChanged.Raise(this);
    }

    private void StartNextTaskIfQueued()
    {
        lock (_lockSync)
        {
            if (_queuedTasks.Count > 0)
            {
                _currentTask = _queuedTasks.Peek();

                _currentTask.RunSynchronously();
            }
        }
    }

    /// <summary>
    /// Includes the currently executing task.
    /// </summary>
    public int OutstandingTaskCount
    {
        get
        {
            lock (_lockSync)
            {
                return _queuedTasks.Count;
            }
        }
    }

    public event EventHandler OutstandingTaskCountChanged;
}

接收未启动的Task<Task<TResult>> - 这允许队列决定何时执行它并开始FromAsync 调用（这是内部任务）。用法：

Task<Task<TResult>> queueTask = new Task<Task<TResult>>(() => Task.Factory.FromAsync(beginAction, endAction));
Task<TResult> asyncCallTask = _taskExecutionQueue.QueueTask(queueTask);