如何在 MVVM 中结合异步和非异步服务？

Question

场景

在基于 MVVMLight 的应用程序中，我使用了几个视图和服务来计算工作时间。其中包括以下服务...

• DataService：顾名思义，用于从数据库中获取数据。因为它本质上是 I/O 操作，所以这些方法使用 async/await。
• 合同：这是一个 CPU 密集型服务，实际计算工作时间（例如，对于给定的一天、一周、一个月……）

现在，让我们看看下面的方法（位于 Contract 服务中）：

public TimeSpan GetWorkTimeForDay(Date date)
{
    // Check if that result was already calculated before and is still
    // valid. In this case, load it and return it
    if (ContractCalculationCacheResults.Contains(date))
        return ContractCalculationCacheResults.Get(date);

    var finalWorkTime = TimeSpan.Zero;

    // Get the work day from the database in a synchronous fashion
    var workDay = DataService.GetWorkDay(date);

    // if there is a work day in the database then finally calculate the work time
    if (workDay != null)
        finalWorkTime = GetWorkTimeForDay(workDay);

    // cache the result
    ContractCalculationCacheResults.Put(date, finalWorkTime);

    // return the final result
    return finalWorkTime;
}

此方法位于Contract 服务中。它依赖于DataService 来获取计算所需的数据。

如您所见，DataService.GetWorkDay() 目前是同步的。这就是数据库在相当长一段时间内被访问的方式。现在，在将应用程序从 WP8 Silverlight 移植到 UWP 时，我想清理代码并更改数据服务，以便它只提供 async 方法而不是同步方法。但现在我正在努力结合两个实际上独立的服务，其中一个是同步的，而另一个是异步的。

问题

我需要更新方法 GetWorkTimeForDay()（以及许多其他看起来相似的方法）以使用新的 DataService.GetWorkDayAsync() 方法，顾名思义，该方法的定义如下：

public async Task<WorkDay> GetWorkDayAsync(Date dateKey)

但是，这会导致许多悬而未决的问题，因为 GetWorkTimeForDay 也应该突然变成 async 方法，尽管它的本质是受 CPU 限制。所以这没有意义。

可能的解决方案

1。将 GetWorkTimeForDay 设为异步方法

结果会是这样的：

public async Task<TimeSpan> GetWorkTimeForDay(Date date)
{
    ...

    // Get the work day from the database in a synchronous fashion
    var workDay = await DataService.GetWorkDayAsync(date);

    ...
}

虽然这看起来很简单，但它对其余代码有很多影响。仅仅因为在任何地方都调用了GetWorkTimeForDay，所以我必须更改代码，因为这个方法现在是async。我必须为它await，因此可能还需要更改调用方法......等等。但有时不需要异步调用GetWorkTimeForDay()，因为它已经在单独的线程或后台任务中运行。更不用说迄今为止存在的所有单元测试了。所以在某些情况下它不会阻塞 UI。

此外，CPU 绑定计算突然变得异步，这不是它应该如何工作的（至少如果我正确理解 Stephen Cleary 的 this 帖子（和其他帖子）的话。

2。分离服务

所以我想到的下一个解决方案是分离服务。换句话说，不要让一项服务依赖于另一项服务。这将更改GetWorkTimeForDay() 的签名，如下所示：

public TimeSpan GetWorkTimeForDay(WorkDay workDay, Date date)
{
    var finalWorkTime = TimeSpan.Zero;

    if (workDay != null)
        finalWorkTime = GetWorkTimeForDay(workDay);

    return finalWorkTime;
}

然后调用方法将如下所示：

public async void Caller(Date date)
{
    ...
    
    if (ContractCalculationCacheResults.Contains(date))
        return ContractCalculationCacheResults.Get(date);
    
    var workDay = await DataService.GetWorkDay(date);
    var workTime = Contract.GetWorkTimeForDay(workDay, date);

    ContractCalculationCacheResults.Put(date, workTime);

    ...
}

与其他解决方案一样，缺点是所有调用者方法都必须更新（及其调用者，...），即使有时这不是必需的。还会添加大量用于缓存和数据库访问的冗余代码。

从 MVVM 的角度来看，另一个缺点可能是突然将数据提供给合同服务。因此，出于充分的理由，我将不再使用或多或少违反规则的 DI。 （对我来说，问题是如何正确地将服务注入服务）

最后但同样重要的是，我还必须从 GetWorkTimeForDay 方法中删除缓存。只有在之前没有缓存结果的情况下，我才会要求数据库获取工作日并在之后进行计算。

3。 ?

...

实际问题

在基于 MVVM 的项目中将async 服务与非async 服务组合在一起的好设计是什么？

我想保持实际计算同步，因为它们受 CPU 限制。我想保持数据访问异步，因为它们不受 CPU 限制，但可能需要一些时间。

所以这篇文章不是关于如何等待await/Task/... 的结果的技术解决方案。这更像是一个关于 MVVM、服务注入其他服务、同步和异步服务组合的架构问题。

Answer 1

此外，CPU 密集型计算突然变得异步，这不是它应该如何工作的......

这背后有一个简单的原因：当人们看到一个异步方法时，他们通常会认为，这个方法会异步执行，因此不会阻塞当前线程。

你的方法应该是这样的：

//Start...             (On current thread)
//Access the database  (On IO Thread, freeing up the current thread)
//Return to current thread
//Do the calculations  (On the current thread)

人们可能没想到的是调用线程上的工作负载。

我会在这里使用@kevin-gosse：只需将其更改为异步方法，因为它仍然有一个 IO Bound 部分 int。如果您希望其他人调用该方法，请确保记录该方法也具有 CPU 密集型部分。

Stephen Cleary 有一些很好的例子on his blog。

您的第二种解决方法也完全有效。如果您将您的“合同”纯粹视为一个计算引擎，那绝对不应该关心它的数据来自哪里。你仍然有一个解耦的、可测试的类。