13.1.4 创建工作流基本操作

13.1.4 创建工作流基本操作

F# 功能包（PowerPack）提供了许多重要 I/O 操作的异步版本，但是不全，为此，F# 库提供了构建自己的工作流基本操作的方法。如果操作在工作流中运行，使用的标准 .NET 模式，提供 BeginOperation 和 EndOperation 方法，可以使用 Async.FromBeginEnd 方法，把这两个方法作为参数，就会返回异步工作流。

能够执行而不会阻塞线程的其他操作也可以。例如，我们可能要等待一个特定事件发生，当它触发时，继续执行工作流。清单 13.4 创建一个基本操作，使用计时器，等待一定的时间（毫秒数），然后启动工作流。

清单 13.4 执行异步等待 (F# Interacitve)

module MyAsync =

let Sleep(time) = [1] <– 暂停工作流一定的时间

Async.FromContinuations(fun (cont, econt, ccont) –>

let tmr = new System.Timers.Timer(time, AutoReset = false)

tmr.Elapsed.Add(fun _ -> cont()) [2] <– 启动计算

tmr.Start()

);;

(…)

Async.RunSynchronously(async {

printfn “Starting…”

do! MyAsync.Sleep(1000.0) [3] <– 等待但不阻塞线程

printfn “Finished!”

});;

Starting…

Finished!

val it : unit = ()

F# 库中已经有同样的功能了，由 Async.Sleep 实现，在本章后面我们会用到它，因此，这仅是一个示例而已；如果使用同步版本 Thread.Sleep，就会阻塞工作流，这是一个重要区别。在我们的函数创建计时器，把线程返回到 .NET 线程池期间，这个方法会一直阻塞线程。而使用我们的基本操作时，.NET 运行时可以并行执行工作流，而不受任何限制。

Sleep 函数[1]，其参数为想要延迟处理的毫秒数，使用 Async.FromContinuations 方法构建工作流。这个方法非常接近地反映了工作流的内部结构。参数值是 lambda 函数，在工作流启动时执行。Lambda 的参数为有三个连续的元组，第一个函数在操作成功完成时调用，第二个连续在操作触发异常时调用，类似于前面补充材料中声明的 Async<’T> 类型，第三个连续在取消工作流时触发。在 lambda 函数体中，我们创建一个计时器，指定 Elapsed 事件的处理程序，这个处理程序只运行成功连续[2]。

清单 13.4 表明，创建了自己的基本操作以后，使用它的代码非常简单。因为返回 unit 值，我们用 do! 基本操作，而不是 let! [3]。当代码执行时，它构造了有处理程序的计时器，然后启动；当指定的时间过去，系统从线程池取得一个可用的线程，运行事件处理程序，依次执行计算的其余部分（在本示例，输出到屏幕）。

C# 中的异步工作流

简化 C# 中的异步编程，已经有过无数的尝试，但是，仍没有能够像异步工作流语法一样完美的库。从最终用户的角度来看（只是把代码包装在 async 块中），F# 语法是非常简单的，而这在 C# 中是很难实现的。

我们已经看到过，LINQ 查询大体相当于 F# 的计算表达式，所以，你可能会忍不住要实现 Select 和 SelectMany 操作。理论上，使用查询表达式，写出异步操作是有可能的，但是，能够在查询内部使用的语法，是有限制的。值得关注的是，C# 迭代器也可以用于此目的。《在 C# 中使用迭代器的异步编程》一文对这种方法有叙述（在 http://tomasp.net/blog/csharpasync.aspx）。使用这种技术最实用的库是 Jeffrey Richter 的 PowerThreading 库 [Richter，2009年]。

基于 C# 迭代器、最复杂的一个库，是并发性和协调运行库（CCR）[Chrysanthakopoulos 和 Singh，2005年]。这个库是为微软机器人工作室（Microsoft Robotics studio）而开发的一部分，在这里，响应性和异步处理能力，对任何应用程序都是至关重要的。可以在 Jeffery Richter 的文章《并发事务》中找到有关这个库的详细内容[Richter，2006年]。

现在，可以开始把异步工作流用于更具体的目的了。在下一节，我们将会看到由世界银行所提供的数据服务，讨论如何使用异步工作流来调用。