使用异步操作的 TPL 数据流

本文关键字：TPL 数据流 异步操作 | 更新日期: 2023-09-27 18:36:52

我正在通过移植一些旧的套接字代码来尝试TPL数据流，以使用TPL数据流和新的异步功能。尽管 API 感觉坚如磐石，但我的代码最终仍然感觉混乱。我想知道我是否在这里错过了什么。

我的要求如下：套接字类公开：打开、关闭、发送和接收方法。所有返回一个任务，因此是异步的。打开和关闭是原子的。发送和接收可以彼此相邻工作，尽管两者都一次只能处理 1 个命令。

从逻辑上讲，这让我想到了内部控制的下一段代码：

// exposing an exclusive scheduler for connectivity related tasks and a parallel scheduler where send and receive can work with
private readonly ConcurrentExclusiveSchedulerPair exclusiveConnectionSchedulerPair;
private readonly ActionBlock<Action> connectionBlock;
private readonly ActionBlock<Action> sendBlock;
private readonly ActionBlock<Action> receiveBlock;
// within the constructor:
this.exclusiveConnectionSchedulerPair = new ConcurrentExclusiveSchedulerPair();
this.connectionBlock = new ActionBlock<Action>(action => action(), new ExecutionDataflowBlockOptions()  { TaskScheduler = exclusiveConnectionSchedulerPair.ExclusiveScheduler });
this.sendBlock = new ActionBlock<Action>(action => action(), new ExecutionDataflowBlockOptions()    { TaskScheduler = exclusiveConnectionSchedulerPair.ConcurrentScheduler });
this.receiveBlock = new ActionBlock<Action>(action => action(), new ExecutionDataflowBlockOptions() { TaskScheduler = exclusiveConnectionSchedulerPair.ConcurrentScheduler });

到目前为止一切都很好。我可以安全地将操作发送到发送和接收块，而不必担心在此期间运行与连接相关的操作。此外，ActionBlock 可确保要发送的多个调用是同步的（同上，用于接收、关闭和打开）。

问题在于，没有简单的方法让动作将任务传达回海报。现在我正在使用TaskCompletionSource来传达结果。喜欢：

public Task Send(ArraySegment<byte> buffer, CancellationToken cancellationToken)
{
    TaskCompletionSource<object> resultCompletionSource = new TaskCompletionSource<object>();
    sendBlock.Post(async () =>
    {
        if (!tcpClient.Connected)
            throw new InvalidOperationException("Cant send when not open");
        else
        {
            await sendStream.WriteAsync(buffer.Array, buffer.Offset, buffer.Count, cancellationToken);
            resultCompletionSource.SetResult(null);
        }
    });
    return resultCompletionSource.Task;
}

只是感觉丑陋和笨拙。我的问题是：有没有办法使用 TPL 同步工作流，而不必在两者之间进行通信？

谢谢！

使用异步操作的 TPL 数据流

首先，您根本不需要 TPL 数据流，因为您实际上没有任何数据流。

其次，像这样使用TaskScheduler也不是正确的解决方案。 TaskScheduler计划代码，但是当您await某些内容时，没有代码运行。因此，当WriteAsync()执行异步工作时，Open()的代码可以运行。

您实际需要的是类似 ReaderWriterLock ，但这适用于 async .框架中没有类似的东西，但你可以使用 Stephen Toub 的文章 Building Async Coordination Primitives， Part 7： AsyncReaderWriterLock，它完全符合你的需要。本文还更详细地解释了为什么使用TaskScheduler是错误的。

使用 AsyncReaderWriterLock ，您的代码可能如下所示：

public async Task Send(ArraySegment<byte> buffer, CancellationToken cancellationToken)
{
    using (await readerWriterLock.ReaderLockAsync())
    {
        if (!tcpClient.Connected)
            throw new InvalidOperationException("Can't send when not open");
        await sendStream.WriteAsync(buffer.Array, buffer.Offset, buffer.Count, cancellationToken);
    }
}
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