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非同期タスクの順次処理

次の同期コードを想定します。

try
{
    Foo();
    Bar();
    Fubar();
    Console.WriteLine("All done");
}
catch(Exception e) // For illustration purposes only. Catch specific exceptions!
{
    Console.WriteLine(e);
}

ここで、これらすべてのメソッドに対応する非同期メソッドがあり、何らかの理由でそれらを使用する必要があると仮定します。そのため、新しいタスクで全体を単にラップすることはオプションではありません。
どうすれば同じ動作を実現できますか？
「同じ」とはどういう意味ですか：

  1. 例外がスローされた場合、例外のハンドラを実行します。
  2. 例外がスローされた場合、次のメソッドの実行を停止します。

私が思いつくことができた唯一のものはhorribleです：

var fooTask = FooAsync();
fooTask.ContinueWith(t => HandleError(t.Exception),
                     TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
fooTask.ContinueWith(
    t =>
    {
        var barTask = BarAsync();
        barTask.ContinueWith(t => HandleError(t.Exception),
                             TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
        barTask.ContinueWith(
            t =>
            {
                var fubarTask = FubarAsync();
                fubarTask.ContinueWith(t => HandleError(t.Exception),
                                       TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
                fubarTask.ContinueWith(
                    t => Console.WriteLine("All done"),
                    TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);
            }, 
            TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);
    }, 
    TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);

ご注意ください：

  • .NET 4で動作するソリューションが必要なので、async/awaitは問題外です。ただし、async/awaitどのように表示するかお気軽に。
  • TPLを使用する必要はありません。 TPLでそれが不可能な場合は、別のアプローチで問題ないでしょう。
c#.net.net-4.0task-parallel-library
32
Daniel Hilgarth

これがasyncでどのように機能するかです：

try
{
    await FooAsync();
    await BarAsync();
    await FubarAsync();
    Console.WriteLine("All done");
}
catch(Exception e) // For illustration purposes only. Catch specific exceptions!
{
    Console.WriteLine(e);
}

これは、（プレリリース） Microsoft.Bcl.Asyncパッケージ をインストールした場合、.NET 4.0で機能します。

VS2010で立ち往生しているので、バリアント Stephen Toub's Then を使用できます。

public static Task Then(this Task first, Func<Task> next)
{
  var tcs = new TaskCompletionSource<object>();
  first.ContinueWith(_ =>
  {
    if (first.IsFaulted) tcs.TrySetException(first.Exception.InnerExceptions);
    else if (first.IsCanceled) tcs.TrySetCanceled();
    else
    {
      try
      {
        next().ContinueWith(__ =>
        {
          if (t.IsFaulted) tcs.TrySetException(t.Exception.InnerExceptions);
          else if (t.IsCanceled) tcs.TrySetCanceled();
          else tcs.TrySetResult(null);
        }, TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);
      }
      catch (Exception exc) { tcs.TrySetException(exc); }
    }
  }, TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously);
  return tcs.Task; 
}

次のように使用できます。

var task = FooAsync().Then(() => BarAsync()).Then(() => FubarAsync());
task.ContinueWith(t =>
{
  if (t.IsFaulted || t.IsCanceled)
  {
    var e = t.Exception.InnerException;
    // exception handling
  }
  else
  {
    Console.WriteLine("All done");
  }
}, TaskContinuationOptions.ExcecuteSynchronously);

Rxを使用すると、次のようになります（asyncメソッドがIObservable<Unit>として既に公開されていない場合）：

FooAsync().ToObservable()
    .SelectMany(_ => BarAsync().ToObservable())
    .SelectMany(_ => FubarAsync().ToObservable())
    .Subscribe(_ => { Console.WriteLine("All done"); },
        e => { Console.WriteLine(e); });

おもう。私は決してRxマスターではありません。 :)

27
Stephen Cleary

完全を期すために、Chris Sinclairが提案したヘルパーメソッドを実装する方法は次のとおりです。

public void RunSequential(Action onComplete, Action<Exception> errorHandler,
                          params Func<Task>[] actions)
{
    RunSequential(onComplete, errorHandler,
                  actions.AsEnumerable().GetEnumerator());
}

public void RunSequential(Action onComplete, Action<Exception> errorHandler,
                          IEnumerator<Func<Task>> actions)
{
    if(!actions.MoveNext())
    {
        onComplete();
        return;
    }

    var task = actions.Current();
    task.ContinueWith(t => errorHandler(t.Exception),
                      TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
    task.ContinueWith(t => RunSequential(onComplete, errorHandler, actions),
                      TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);
}

これにより、後続の各タスクは、前のタスクが正常に完了したときにのみ要求されます。
Func<Task>は、すでに実行中のタスクを返します。

7
Daniel Hilgarth

ここにあるものは基本的にForEachAsyncです。各非同期項目を順次実行しますが、エラー処理のサポートが必要です。そのような実装の1つを次に示します。

public static Task ForEachAsync(IEnumerable<Func<Task>> tasks)
{
    var tcs = new TaskCompletionSource<bool>();

    Task currentTask = Task.FromResult(false);

    foreach (Func<Task> function in tasks)
    {
        currentTask.ContinueWith(t => tcs.TrySetException(t.Exception.InnerExceptions)
            , TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
        currentTask.ContinueWith(t => tcs.TrySetCanceled()
                , TaskContinuationOptions.OnlyOnCanceled);
        Task<Task> continuation = currentTask.ContinueWith(t => function()
            , TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);
        currentTask = continuation.Unwrap();
    }

    currentTask.ContinueWith(t => tcs.TrySetException(t.Exception.InnerExceptions)
            , TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
    currentTask.ContinueWith(t => tcs.TrySetCanceled()
            , TaskContinuationOptions.OnlyOnCanceled);
    currentTask.ContinueWith(t => tcs.TrySetResult(true)
            , TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);

    return tcs.Task;
}

キャンセルされたタスクのサポートも追加しました。これは、より一般的にするためであり、実行にほとんど時間がかからなかったためです。

これは、各タスクを前のタスクの継続として追加し、すべての例外が発生すると、最終的なタスクの例外が設定されるようにします。

次に使用例を示します。

public static Task FooAsync()
{
    Console.WriteLine("Started Foo");
    return Task.Delay(1000)
        .ContinueWith(t => Console.WriteLine("Finished Foo"));
}

public static Task BarAsync()
{
    return Task.Factory.StartNew(() => { throw new Exception(); });
}

private static void Main(string[] args)
{
    List<Func<Task>> list = new List<Func<Task>>();

    list.Add(() => FooAsync());
    list.Add(() => FooAsync());
    list.Add(() => FooAsync());
    list.Add(() => FooAsync());
    list.Add(() => BarAsync());

    Task task = ForEachAsync(list);

    task.ContinueWith(t => Console.WriteLine(t.Exception.ToString())
        , TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
    task.ContinueWith(t => Console.WriteLine("Done!")
        , TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);
}
5
Servy

2つのタスクを組み合わせるメソッドを作成し、最初のタスクが成功した場合にのみ2番目のタスクを開始できる必要があります。

public static Task Then(this Task parent, Task next)
{
    TaskCompletionSource<object> tcs = new TaskCompletionSource<object>();
    parent.ContinueWith(pt =>
    {
        if (pt.IsFaulted)
        {
            tcs.SetException(pt.Exception.InnerException);
        }
        else
        {
            next.ContinueWith(nt =>
            {
                if (nt.IsFaulted)
                {
                    tcs.SetException(nt.Exception.InnerException);
                }
                else { tcs.SetResult(null); }
            });
            next.Start();
        }
    });
    return tcs.Task;
}

次に、タスクを一緒にチェーンできます。

Task outer = FooAsync()
    .Then(BarAsync())
    .Then(FubarAsync());

outer.ContinueWith(t => {
    if(t.IsFaulted) {
        //handle exception
    }
});

タスクがすぐに開始される場合は、Funcでラップするだけです。

public static Task Then(this Task parent, Func<Task> nextFunc)
{
    TaskCompletionSource<object> tcs = new TaskCompletionSource<object>();
    parent.ContinueWith(pt =>
    {
        if (pt.IsFaulted)
        {
            tcs.SetException(pt.Exception.InnerException);
        }
        else
        {
            Task next = nextFunc();
            next.ContinueWith(nt =>
            {
                if (nt.IsFaulted)
                {
                    tcs.SetException(nt.Exception.InnerException);
                }
                else { tcs.SetResult(null); }
            });
        }
    });
    return tcs.Task;
}
3
Lee

現在、TPLをあまり使用していないので、これは暗闇の中での刺し傷です。そして、@ Servyが述べたことを考えると、おそらくこれは完全に非同期では実行されません。しかし、私はそれを投稿することを考えました、そしてそれがwayのマークから外れている場合は、私を忘却に反対投票するか、または削除することができます（または修正する必要があるものを修正できます）

public void RunAsync(Action onComplete, Action<Exception> errorHandler, params Action[] actions)
{
    if (actions.Length == 0)
    {
        //what to do when no actions/tasks provided?
        onComplete();
        return;
    }

    List<Task> tasks = new List<Task>(actions.Length);
    foreach(var action in actions)
    {
        Task task = new Task(action);
        task.ContinueWith(t => errorHandler(t.Exception), TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
        tasks.Add(task);
    }

    //last task calls onComplete
    tasks[actions.Length - 1].ContinueWith(t => onComplete(), TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);

    //wire all tasks to execute the next one, except of course, the last task
    for (int i = 0; i <= actions.Length - 2; i++)
    {
        var nextTask = tasks[i + 1];
        tasks[i].ContinueWith(t => nextTask.Start(), TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);
    }

    tasks[0].Start();
}

そしてそれは次のような使用法になります：

RunAsync(() => Console.WriteLine("All done"),
            ex => Console.WriteLine(ex),
            Foo,
            Bar,
            Fubar);

考え？反対票？ :)

（私は間違いなく非同期/待機を好みます）

編集：あなたのコメントに基づいてFunc<Task>、これは適切な実装でしょうか？

public void RunAsync(Action onComplete, Action<Exception> errorHandler, params Func<Task>[] actions)
{
    if (actions.Length == 0)
    {
        //what to do when no actions/tasks provided?
        onComplete();
        return;
    }

    List<Task> tasks = new List<Task>(actions.Length);
    foreach (var action in actions)
    {
        Func<Task> nextActionFunc = action;
        Task task = new Task(() =>
        {
            var nextTask = nextActionFunc();
            nextTask.ContinueWith(t => errorHandler(t.Exception), TaskContinuationOptions.OnlyOnFaulted);
            nextTask.Start();
        });
        tasks.Add(task);
    }

    //last task calls onComplete
    tasks[actions.Length - 1].ContinueWith(t => onComplete(), TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);

    //wire all tasks to execute the next one, except of course, the last task
    for (int i = 0; i <= actions.Length - 2; i++)
    {
        var nextTask = tasks[i + 1];
        tasks[i].ContinueWith(t => nextTask.Start(), TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion);
    }

    tasks[0].Start();
}
1
Chris Sinclair