跟踪多步骤任务的进度答案

【问题标题】：Tracking progress of a multi-step Task跟踪多步骤任务的进度
【发布时间】：2013-10-25 14:02:15
【问题描述】：

我正在开发一个向客户端公开 Web 服务的简单服务器。一些请求可能需要很长时间才能完成，并且在逻辑上分为多个步骤。对于此类请求，需要在执行过程中报告进度。此外，新请求可能会在前一个请求完成之前发起，并且要求两者同时执行（除非某些系统特定的限制）。

我正在考虑让服务器向其客户端返回一个 TaskId，并让客户端使用 TaskId 跟踪请求的进度。我认为这是一个很好的方法，剩下的问题是如何管理任务。

从未使用过 TPL，我认为这是解决此问题的好方法。事实上，它允许我同时运行多个任务，而无需手动管理线程。我什至可以使用 ContinueWith 相对轻松地创建多步骤任务。

不过，我想不出一个跟踪任务进度的好方法。我意识到，当我的请求包含一个“步骤”时，该步骤必须合作报告其状态。这是我现在更愿意避免的事情。但是，当请求包含多个步骤时，我想知道当前正在执行哪个步骤并相应地报告进度。我能想出的唯一方法是非常烦人：

Task<int> firstTask = new Task( () => { DoFirstStep(); return 3.14; } );
firstTask.
ContinueWith<int>( task => { UpdateProgress("50%"); return task.Result; } ).
ContinueWith<string>( task => { DoSecondStep(task.Result); return "blah"; }.
ContinueWith<string>( task => { UpdateProgress("100%"); return task.Result; } ).

即使这样也不完美，因为我希望任务存储自己的进度，而不是让 UpdateProgress 更新某个已知位置。此外，它还有一个明显的缺点，即在添加新步骤时必须更改很多地方（因为现在进度是 33%、66%、100% 而不是 50%、100%）。

谁有好的解决方案？

谢谢！

【问题讨论】：

标签： c# c#-4.0 task-parallel-library

【解决方案1】：

这并不是任务并行库完全支持的场景。

您可能会考虑一种方法，将进度更新提供给队列并在另一个任务上读取它们：

static void Main(string[] args)
{
    Example();
}

static BlockingCollection<Tuple<int, int, string>> _progressMessages = 
    new BlockingCollection<Tuple<int, int, string>>();

public static void Example()
{
    List<Task<int>> tasks = new List<Task<int>>();

    for (int i = 0; i < 10; i++)
        tasks.Add(Task.Factory.StartNew((object state) =>
            {
                int id = (int)state;
                DoFirstStep(id);
                _progressMessages.Add(new Tuple<int, int, string>(
                    id, 1, "10.0%"));
                DoSecondStep(id);
                _progressMessages.Add(new Tuple<int, int, string>(
                    id, 2, "50.0%"));

                // ...

                return 1;
            },
            (object)i
            ));

    Task logger = Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            foreach (var m in _progressMessages.GetConsumingEnumerable())
                Console.WriteLine("Task {0}: Step {1}, progress {2}.",
                m.Item1, m.Item2, m.Item3);
        });


    List<Task> waitOn = new List<Task>(tasks.ToArray());
    waitOn.Add(logger);
    Task.WaitAll(waitOn.ToArray());
    Console.ReadLine();
}

private static void DoSecondStep(int id)
{
    Console.WriteLine("{0}: First step", id);
}

private static void DoFirstStep(int id)
{
    Console.WriteLine("{0}: Second step", id);
}

此示例未显示取消、错误处理或说明您的任务可能长时间运行的要求。长时间运行的任务对调度程序提出了特殊要求。更多关于这方面的讨论可以在http://parallelpatterns.codeplex.com/ 找到，下载书稿并查看第 3 章。

这只是在这样的场景中使用任务并行库的一种方法。 TPL 可能不是这里最好的方法。

如果您的 Web 服务在 ASP.NET（或类似的 Web 应用程序服务器）中运行，那么您还应该考虑使用线程池中的线程来执行任务而不是服务 Web 请求的可能影响：

How does Task Parallel Library scale on a terminal server or in a web application?

【讨论】：

感谢您的详细回复！我同意 TPL 可能不是这里最好的方法。我希望有机会使用它，但它可能要等待另一天......

【解决方案2】：

我认为您正在寻找的解决方案不会涉及 Task API。或者至少，不是直接的。它不支持完成百分比的概念，并且 Task/ContinueWith 函数需要参与该逻辑，因为它是仅在该级别可用的数据（只有 ContinueWith 的最终调用处于任何位置才能知道完成百分比，即便如此,在算法上这样做充其量只是一种猜测,因为它当然不知道一个任务是否会比另一个任务花费更长的时间.我建议您创建自己的 API 来执行此操作,可能利用 Task API做实际的工作。

【讨论】：

是的，我在发布问题后意识到，当使用 ContinueWith(...) 时，实际上没有一个包含所有其他任务的大任务，而是一个任务链，因此任何单个任务不知道前面是什么。感谢您的帮助！

【解决方案3】：

这可能会有所帮助：http://blog.stephencleary.com/2010/06/reporting-progress-from-tasks.html。除了报告进度之外，此解决方案还可以在不获取 Cross-thread operation not valid exception 的情况下更新表单控件。

【讨论】：