如何使用 await / async 等待资源

Question

我不完全理解所有 .Net 异步编程概念（等待、异步、等待者、同步上下文等）如何工作。

我正在使用套接字，它们需要缓冲区来进行读/写操作，我希望有一个 BufferAllocator 对象来搜索和返回缓冲区以供套接字使用。关键是当没有足够的可用内存（缓冲区池为空）时，应用程序应等待缓冲区并在所需的可用内存量可用时继续。

我该如何实现呢？

好的，这是我的作业（为了简单起见只是一个演示，它不是我的真实代码）：

class Program
{
    private static BufferAllocator _allocator;

    static void Main(string[] args)
    {
        _allocator = new BufferAllocator(100);   // 100 bytes
        Task.Factory.StartNew(async () =>
        {
            await _allocator.GetBufferAsync(40); // 100 - 40 = 60bytes
            await _allocator.GetBufferAsync(40); //  60 - 40 = 20bytes 
            await _allocator.GetBufferAsync(40); //  20 < 40 (wait)
            Console.WriteLine("Worked!");  // <-------+
        }); //                                        |
        Console.ReadKey(); //                         |
        _allocator.ReleaseBuffer(40); // after pessing a key, release 40 bytes
        Console.ReadKey();
    }

}

class BufferAllocator
{
    private int _availableBytes;
    private SemaphoreSlim _signal = new SemaphoreSlim(0, 1);

    public BufferAllocator(int bufferSize)
    {
        _availableBytes = bufferSize;
    }

    public async Task GetBufferAsync(int size)
    {
        while(_availableBytes < size)
            await _signal.WaitAsync();

        _availableBytes -= size;
    }

    public void ReleaseBuffer(int size)
    {
        _availableBytes += size;
        _signal.Release();
    }
}

注意：会有多个套接字并行读写。请给我一个线索。

Answer 1

当您自己实际实现async 构造时，您可能应该使用TaskCompletionSource。将其视为一个信号对象。它有一个Task 属性，您可以将其异步返回给您的客户await。然后您使用TaskCompletionSource 的方法（例如SetResult）更新任务的状态。这就是一方（生产者）“通知”另一方（该特定任务的消费者）应该恢复的方式。

您当然可以使用适合的内置构造，​​例如基于大小的SemaphoreSlim，或AsyncAutoResetEvent。

确保您永远不会忘记完成您的任务（结果，例外或取消）。否则你将面临最令人不快的错误/死锁。