O documento discute programação assíncrona com C# e fornece exemplos de como usar o padrão Task-based Asynchronous para escrever código assíncrono de forma eficiente. Ele compara diferentes abordagens como APM, EAP e TAP e demonstra como usar recursos como async, await e Task.Run para evitar bloqueios de threads.

1. Programação
assíncrona com C# 5
André Bires @ Take.net
Janeiro de 2014

2. Il Pizzeria Ritardato

3. Pizzeria Ritardato
5 garçons
10 mesas

4. Pizzeria Ritardato
Garçom espera na
cozinha o pedido

5. Pizzeria Ritardato
+ de 5 pedidos =
Clientes esperando

6. Pizzeria Ritardato
Contratação de + 5
garçons
Total = 10

7. Pizzeria Ritardato
Custo > Receita =
Prejuízos

8. Il Pizzeria Veloce

9. Pizzeria Veloce
3 garçons
10 mesas

10. Pizzeria Veloce
Garçom leva
pedido na cozinha
e volta para o
balcão

11. Pizzeria Veloce
Campainha
Garçom pedido !=
garçom entrega

12. Pizzeria Veloce
Aumento da
freguesia
3 garçons + que
suficientes
Ampliação para 15
mesas

13. Pizzeria Veloce
Mesmo custo com
Maior receita
=
Maior eficiência

14. ?

15. !

16. Programação assíncrona
Uso eficiente dos recursos computacionais

17. NUNCA
bloquear uma
thread

18. Thread
bloqueada =
Dinheiro
jogado fora

19. Thread
bloqueada =
Destruição
da natureza

20. Programação assíncrona
Retorno ao threadpool
Notificação de conclusão

21. Não é o mesmo
que programação
paralela!

22. Programação assíncrona
Pizzaria: Servidor
Mesa/cliente: Aplicação
Garçom: Thread
Salário do garçom: Memória da thread
Balcão: Thread pool

23. Programação assíncrona
Pedido: Requisição externa
Pizzaiolo: Serviço externo
Pizza: Resultado da requisição
Campainha: Notificação

24. Programação assíncrona com C# 5

25. Programação assíncrona com C#
Asynchronous Programming Model (APM)

26. Programação assíncrona com C#
Asynchronous Programming Model (APM)
Event-based Asynchronous Pattern (EAP)

27. Programação assíncrona com C#
Asynchronous Programming Model (APM)
Event-based Asynchronous Pattern (EAP)
Task-based Asynchronous Pattern (TAP)

28. Programação assíncrona com C#
Asynchronous Programming Model (APM)
Event-based Asynchronous Pattern (EAP)
Task-based Asynchronous Pattern (TAP)

29. Task-based Asynchronous Pattern
Task ou Task<T>
C# 4
Task = Promisse ou Future

30. Task-based Asynchronous Pattern
() => { }
Threadpool

31. Task-based Asynchronous Pattern
private void Example1Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
Task<string> task = Task.Run(() => GetName(1));
nameTextBox.Text = task.Result;
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}

32. Task-based Asynchronous Pattern
private void Example1Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
Task<string> task = Task.Run(() => GetName(1));
nameTextBox.Text = task.Result;
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}

33. Task-based Asynchronous Pattern
ContinueWith

34. Task-based Asynchronous Pattern
private void Example2Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
Task.Run(() => GetName(1))
.ContinueWith(t =>
this.Invoke(new Action(() =>
{
nameTextBox.Text = t.Result;
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}))
);
}

35. Task-based Asynchronous Pattern
private void Example2Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
Task.Run(() => GetName(1))
.ContinueWith(t =>
this.Invoke(new Action(() =>
{
nameTextBox.Text = t.Result;
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}))
);
}

36. Task-based Asynchronous Pattern
private void Example2Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
Task.Run(() => GetName(1))
.ContinueWith(t =>
this.Invoke(new Action(() =>
{
nameTextBox.Text = t.Result;
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}))
);
}

37. Task-based Asynchronous Pattern
private void Example2Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
Task.Run(() => GetName(1))
.ContinueWith(t =>
this.Invoke(new Action(() =>
{
nameTextBox.Text = t.Result;
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}))
);
}

38. Task-based Asynchronous Pattern
private void Example1Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
for (int i = 0; i < repeatNumericUpDown.Value; i++)
{
Task<string> task = Task.Run(() => GetName(1));
nameTextBox.AppendText(task.Result);
nameTextBox.AppendText(Environment.NewLine);
}
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}

39. private void Example2Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
GetNames(Convert.ToInt32(repeatNumericUpDown.Value));
}
private void GetNames(int remaining)
{
Task.Run(() => GetName(1))
.ContinueWith(t =>
this.Invoke(new Action(() =>
{
nameTextBox.AppendText(t.Result);
nameTextBox.AppendText(Environment.NewLine);
remaining--;
if (remaining > 0)
{
GetNames(remaining);
}
else
{
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}
})
)
);
}

40. Task-based Asynchronous Pattern
C# 5.0 (.NET 4.5)

41. async

42. await

43. Task-based Asynchronous Pattern
Método I/O que retorne uma Task
Event handler assíncrono

44. Task-based Asynchronous Pattern
private async void Example3Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
nameTextBox.Text = await GetNameAsync(1);
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}

45. Task-based Asynchronous Pattern
private async void Example3Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
for (int i = 0; i < repeatNumericUpDown.Value; i++)
{
nameTextBox.AppendText(await GetNameAsync(1));
nameTextBox.AppendText(Environment.NewLine);
}
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}

46. Task-based Asynchronous Pattern
private async void Example3Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
nameTextBox.Text = await GetNameAsync(1);
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}

47. Task-based Asynchronous Pattern
private async void Example3Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
nameTextBox.Text = await GetNameAsync(1);
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}

48. Task-based Asynchronous Pattern
private async void Example3Button_Click(object sender, EventArgs e)
{
toolStripStatusLabel.Text = "Calling the API...";
nameTextBox.Text = await GetNameAsync(1);
toolStripStatusLabel.Text = "Done";
}
Primeiro estado
Segundo estado

49. Task-based Asynchronous Pattern

51. Overhead
!

52. Task-based Asynchronous Pattern
API verdadeiramente assíncronas =
Completion port (Windows)

53. Task-based Asynchronous Pattern
TcpClient
HttpClient
Socket
Etc.

54. Task-based Asynchronous Pattern
Async wrappers = EVIL

55. Task-based Asynchronous Pattern
private Task<string> GetNameAsyncWrapper(int id)
{
return Task.Run(() =>
{
return GetName(id);
});
}
private string GetName(int id)
{
// Synchronous implemementation
}

56. Task-based Asynchronous Pattern
private Task<string> GetNameAsyncWrapper(int id)
{
return Task.Run(() =>
{
return GetName(id);
});
}
private string GetName(int id)
{
// Synchronous implemementation
}

57. Task-based Asynchronous Pattern
private async Task<string> GetNameAsync(int id)
{
string url = string.Format("http://localhost:3803/names/{0}", id);
using (var client = new HttpClient())
{
var httpResponseMessage = await client.GetAsync(url);
if (httpResponseMessage.IsSuccessStatusCode)
{
return await httpResponseMessage.Content
.ReadAsStringAsync();
}
else
{
return httpResponseMessage.ReasonPhrase;
}
}
}

58. Task-based Asynchronous Pattern
Código legado requer muitas alterações

59. async
=
infecçã
o

60. Task-based Asynchronous Pattern
public string Get(int id, bool delay = false)
{
if (delay)
{
// Simula uma chamada externa, como banco de dados
Thread.Sleep(3000);
}
return string.Format(
"{0} {1}",
_firstNames[_random.Next(_firstNames.Length - 1)],
_lastNames[_random.Next(_lastNames.Length - 1)]);
}

61. Task-based Asynchronous Pattern
public async Task<string> GetAsync(int id, bool delay = false)
{
if (delay)
{
// Simula uma chamada externa, como banco de dados
await Task.Delay(3000);
}
return string.Format(
"{0} {1}",
_firstNames[_random.Next(_firstNames.Length - 1)],
_lastNames[_random.Next(_lastNames.Length - 1)]);
}

62. Task-based Asynchronous Pattern
Boas práticas:
async void apenas em event handlers
ConfigureAwait(false) em bibliotecas

63. Task-based Asynchronous Pattern
Callstack é diferente do código síncrono

64. ?