并行化如何在 async/await 上工作？

Question

我有以下代码，我打算异步运行。我的目标是 GetPictureForEmployeeAsync() 根据需要并行调用多次。我想确保 CreatePicture 上的“等待”不会阻止我这样做。

    public Task<Picture[]> GetPictures(IDictionary<string, string> tags)
    {
        var query = documentRepository.GetRepositoryQuery();

        var employees = query.Where(doc => doc.Gender == tags["gender"]);

        return Task.WhenAll(employees.Select(employee => GetPictureForEmployeeAsync(employee, tags)));
    }

    private Task<Picture> GetPictureForEmployeeAsync(Employee employee, IDictionary<string, string> tags)
    {
        var base64PictureTask = blobRepository.GetBase64PictureAsync(employee.ID.ToString());
        var documentTask = documentRepository.GetItemAsync(employee.ID.ToString());
        return CreatePicture(tags, base64PictureTask, documentTask);
    }

    private static async Task<Picture> CreatePicture(IDictionary<string, string> tags, Task<string> base64PictureTask, Task<Employee> documentTask)
    {
        var document = await documentTask;

        return new Picture
        {
            EmployeeID = document.ID,
            Data = await base64PictureTask,
            ID = document.ID.ToString(),
            Tags = tags,
        };
    }

如果我理解正确，Task.WhenAll() 不会受到CreatePicture() 内的两个等待任务的影响，因为GetPictureForEmployeeAsync() 没有等待。我是对的吗？如果没有，我应该如何重组代码以实现我想要的？

Answer 1

我想确保 CreatePicture 上的“等待”不会阻止我这样做。

没有。

如果我理解正确的话，Task.WhenAll() 不会受到 CreatePicture() 中两个等待的任务的影响，因为 GetPictureForEmployeeAsync() 没有等待。我说得对吗？

是和不是。 WhenAll 不受CreatePicture 中等待的任务的任何限制，但这与是否等待GetPictureForEmployeeAsync 无关。这两行代码在行为上是等价的：

return Task.WhenAll(employees.Select(employee => GetPictureForEmployeeAsync(employee, tags)));
return Task.WhenAll(employees.Select(async employee => await GetPictureForEmployeeAsync(employee, tags)));

我建议阅读我的async intro，以更好地了解async 和await 如何处理任务。

另外，由于GetPictures 具有非平凡的逻辑（GetRepositoryQuery 并评估tags["gender"]），我将recommend using async and await 用于GetPictures，因此：

public async Task<Picture[]> GetPictures(IDictionary<string, string> tags)
{
  var query = documentRepository.GetRepositoryQuery();
  var employees = query.Where(doc => doc.Gender == tags["gender"]);
  var tasks = employees.Select(employee => GetPictureForEmployeeAsync(employee, tags)).ToList();

  return await Task.WhenAll(tasks);
}

最后一点，如果您不传递“本应等待的任务”，您可能会发现您的代码更干净 - 相反，await 他们首先传递它们的结果值：

async Task<Picture> GetPictureForEmployeeAsync(Employee employee, IDictionary<string, string> tags)
{
  var base64PictureTask = blobRepository.GetBase64PictureAsync(employee.ID.ToString());
  var documentTask = documentRepository.GetItemAsync(employee.ID.ToString());
  await Task.WhenAll(base64PictureTask, documentTask);
  return CreatePicture(tags, await base64PictureTask, await documentTask);
}

static Picture CreatePicture(IDictionary<string, string> tags, string base64Picture, Employee document)
{
  return new Picture
  {
    EmployeeID = document.ID,
    Data = base64Picture,
    ID = document.ID.ToString(),
    Tags = tags,
  };
}

Answer 2

关于调用异步方法要记住的一点是，一旦在该方法中到达await 语句，控制立即返回到调用异步方法的代码-- 无论 await 语句恰好在方法中的哪个位置。使用“正常”方法，控制不会返回到调用该方法的代码，直到到达该方法的末尾。

因此，在您的情况下，您可以执行以下操作：

private async Task<Picture> GetPictureForEmployeeAsync(Employee employee, IDictionary<string, string> tags)
    {
        // As soon as we get here, control immediately goes back to the GetPictures
        //   method -- no need to store the task in a variable and await it within
        //   CreatePicture as you were doing
        var picture = await blobRepository.GetBase64PictureAsync(employee.ID.ToString());
        var document = await documentRepository.GetItemAsync(employee.ID.ToString());
        return CreatePicture(tags, picture, document);
    }

因为 GetPictureForEmployeeAsync 的第一行代码有一个await，所以控制会立即回到这一行...

return Task.WhenAll(employees.Select(employee => GetPictureForEmployeeAsync(employee, tags)));

...一旦它被调用。这将产生并行处理所有员工项目的效果（嗯，有点——分配给您的应用程序的线程数将受到限制）。

另外建议，如果此应用程序正在访问数据库或 Web 服务以获取图片或文档，则此代码可能会导致您出现可用连接不足的问题。如果是这种情况，请考虑使用System.Threading.Tasks.Parallel 并设置最大并行度，或者使用SemaphoreSlim 来控制同时使用的连接数。