使用管道时一路异步

Question

如果我有一个应用程序使用具有多个阶段的管道，在所有阶段使用 foreach 执行并调用：

CanExecute
Execute

界面是这样的：

public interface IService
{
    bool CanExecute(IContext subject);

    IContext Execute(IContext subject);
}

它基本上接受了一个上下文，returns一个变得更丰富的上下文。

在 Execute 方法的一个阶段中，我需要调用一个服务，并且想要进行异步操作。所以现在 Execute 方法需要更改为例如

Task<IContext> ExecuteAsync(IContext subject);

使用 await 调用服务。

所有其他阶段都没有异步代码，但现在需要更改，因为最佳实践是 "async all the way"。

引入异步代码时必须进行这些更改是否正常？

Answer 1

Is this normal to have to make these changes when you bring in async code?

更改任何方法的签名时都必须进行更改是正常的。如果您想重命名它并更改 return 类型，那么是的，调用该方法的所有地方都必须更改。

改变它们的最好方法是让它们也异步，一直到链上。

Answer 2

C# 8 提供了多种方法来避免修改同步服务。 C# 7 也可以使用模式匹配语句来处理这个问题。

默认实现成员

接口版本控制是默认接口成员的主要用例之一。它们可用于避免在接口更改时更改现有类。您可以为 ExecuteAsync 添加默认实现，即 returns Execute 的结果作为 ValueTask。

假设您有这些接口：

public interface IContext{}

public interface IService
{
    public bool CanExecute(IContext subject);

    public IContext Execute(IContext subject);       
}

public class ServiceA:IService
{
    public bool CanExecute(IContext subject)=>true;
    public IContext Execute(IContext subject){return subject;}
}

要创建异步服务而不修改同步服务，您可以向 IService 添加默认实现并在新服务中覆盖它：

public interface IService
{
    public bool CanExecute(IContext subject);

    public IContext Execute(IContext subject);

    public ValueTask<IContext> ExecuteAsync(IContext subject)=>new ValueTask<IContext>(Execute(subject));

}

public class ServiceB:IService
{
    public bool CanExecute(IContext subject)=>true;
    public IContext Execute(IContext subject)=>ExecuteAsync(subject).Result;

    public async ValueTask<IContext> ExecuteAsync(IContext subject)
    {
        await Task.Yield();
        return subject;
    }
}

ServiceB.Execute 仍然需要一个 body 并且有意义的一件事是调用 ExecuteAsync() 并阻止，尽管看起来很丑陋。另一种可能性是如果 Execute 被调用则抛出：

public IContext Execute(IContext subject)=>throw new InvalidOperationException("This is an async service");

模式匹配

另一种选择是为异步服务创建第二个接口：

public interface IService
{
    public bool CanExecute(IContext subject);

    public IContext Execute(IContext subject);        

}

public interface IServiceAsync:IService
{        
    public ValueTask<IContext> ExecuteAsync(IContext subject);    
}

两个服务实现将保持不变。管道代码将根据服务类型进行更改以进行不同的调用：

async Task Main()
{
    IService[] pipeline=new[]{(IService)new ServiceA(),new ServiceB()};
    IContext ctx=new Context();
    foreach(var svc in pipeline)
    {
        if (svc.CanExecute(ctx))
        {
            var result=svc switch { IServiceAsync a=>await a.ExecuteAsync(ctx),
                                    IService b => b.Execute(ctx)};        
            ctx=result;
        }
    }
}

模式匹配表达式根据当前服务的类型调用不同的分支。对类型进行 Natching 会生成一个强类型实例（a 或 b），可用于调用适当的方法。

开关表达式是详尽无遗的 - 如果编译器无法验证所有选项都与模式匹配，则会生成警告。

C# 7

C# 7 没有 switch 表达式，因此需要更详细的模式匹配 switch 语句：

if (svc.CanExecute(ctx))
{
    switch (svc)
    {
        case IServiceAsync a:
            ctx=await a.ExecuteAsync(ctx);                    
            break;                    
        case IService b :
            ctx=b.Execute(ctx);        
            break;
        default:
            throw new InvalidOperationException("Unknown service type!");
    }
}

开关语句并不详尽，因此我们需要添加 default 部分以在运行时捕获错误。

使用管道时一路异步

Async all the way when using pipeline

c#

async-await

task-parallel-library

default-interface-member

switch-expression