Estas librerías aparecieron en el Framework 4 y nos van a facilitar la tarea de ejecutar código en paralelo u multiproceso, aunque en determinados casos nos puede complicar algo la existencia
Veamos su uso con varios ejemplos.
TAREAS
Tenemos este proceso laaaargo que queremos ejecutar asíncronamente.
Para ejecutarlo con las TPL, podemos hacerlo de esta forma:
Console.WriteLine("Empezamos task con código");
string frase="Hello world!!!";
// Creamos una tarea que contiene una función y devuelve un string
var task = new Task<string>(() => {
// Generamos un aleatorio entre 1000 y 4000
int tiempo = new Random(DateTime.Now.Millisecond).Next(1000, 4000);
Thread.Sleep(tiempo);
string texto2 = frase.ToUpper();
return texto2;
});
// Ejecutamos la tarea
task.Start();
// cuando acabe la tarea, que imprima el resultado en consola
task.ContinueWith(tareaAnterior => Console.WriteLine(tareaAnterior.Result));
Console.WriteLine("Hilo principal acabado");
Console.ReadKey();
Si el proceso largo lo tenemos en una función
private static string ProcesoLargo(string texto)
{
int tiempo = new Random().Next(1000, 6000);
Thread.Sleep(tiempo);
string texto2 = texto.ToUpper();
return texto2;
}
, lo llamaremos de esta otra forma.
Console.WriteLine("Empezamos task con lambda y start");
var task = new Task<string>(() => ProcesoLargo("Hello world!!!"));
task.Start();
task.ContinueWith(tareaAnterior => Console.WriteLine(tareaAnterior.Result));
Console.WriteLine("Hilo principal acabado");
Console.ReadKey();
En vez de preparar la tarea y empezarla con task.start, podemos empezarla directamente usando Task.Factory.StartNew
Console.WriteLine("Empezamos task con lambda y startNew");
var task = Task.Factory.StartNew(() => ProcesoLargo("Hello world!!!"));
task.ContinueWith(tareaAnterior => Console.WriteLine(tareaAnterior.Result));
Console.WriteLine("Hilo principal acabado");
Console.ReadKey();
LISTAS DE TAREAS Y SEMAFOROS
Si tenemos varias tareas, podemos lanzarlas en paralelo mediante un array de tasks, y luego parar el proceso principal hasta que acabe una o todas las tareas que habían en el array.
Console.WriteLine("Empezamos array de task usando WaitAny y WaitAll");
Task<string>[] lista = new Task<string>[]
{
Task.Factory.StartNew(() => ProcesoLargo("Hello, world 1 !!!")),
Task.Factory.StartNew(() => ProcesoLargo("Hello, world 2 !!!")),
Task.Factory.StartNew(() => ProcesoLargo("Hello, world 3 !!!")),
Task.Factory.StartNew(() => ProcesoLargo("Hello, world 4 !!!"))
};
// El flujo se para hasta que alguna tarea se acabe.
// WaitAny nos devuelve el índice de la tarea que ha acabado.
var i= Task.WaitAny(lista);
Console.WriteLine("Ha acabado la tarea {0} con el resultado {1}", i, lista[i].Result);
// El flujo se para hasta que todas las tareas se acaben
Task.WaitAll(lista);
Console.WriteLine("Han acabado las {0} tareas", lista.Count());
Console.WriteLine("Hilo principal acabado");
Console.ReadKey();
Si no queremos esperarnos a que acaben las tareas, podemos también lanzar otra función asíncrona cuando acaben las tareas.
Console.WriteLine("Empezamos array de task usando ContinueWhenAny y ContinueWhenAll");
Task<string>[] lista = new Task<string>[]
{
Task.Factory.StartNew(() => ProcesoLargo("Hello, world 1 !!!")),
Task.Factory.StartNew(() => ProcesoLargo("Hello, world 2 !!!")),
Task.Factory.StartNew(() => ProcesoLargo("Hello, world 3 !!!")),
Task.Factory.StartNew(() => ProcesoLargo("Hello, world 4 !!!"))
};
// El flujo sigue, y ejecuta la función cuando acabe alguna tarea
Task.Factory.ContinueWhenAny(lista, (tareaAcabada) => { Console.WriteLine("Se ha acabado la tarea {0}",tareaAcabada.Result); });
// El flujo sigue, y ejecuta la función cuando acaben todas las tareas.
Task.Factory.ContinueWhenAll(lista, (listaTareas) => { Console.WriteLine("Se han acabado las {0} tareas", listaTareas.Count()); });
Console.WriteLine("Hilo principal acabado");
Console.ReadKey();
CANCELACIONES Para realizar cancelaciones, modificaremos el proceso largo para que acepte una Cancellation Token por parámetro. En el ejemplo, lo que haremos es que cuando acabe la primera tarea, cancelamos el resto de tareas. Para ello creamos un nuevo proceso largo con Cancellation.
private static string ProcesoLargoConCancel(string texto, CancellationToken cancel)
{
// Generamos un aleatorio
int tiempo = new Random(DateTime.Now.Millisecond).Next(4000, 6000);
DateTime horaExit = DateTime.Now.AddMilliseconds(tiempo);
try
{
cancel.ThrowIfCancellationRequested();
while (horaExit < DateTime.Now);
return texto.ToUpper();
}
catch (OperationCanceledException ex)
{
Console.WriteLine("Tarea cancelada");
}
return null;
}
Console.WriteLine("Empezamos array con cancelación");
CancellationTokenSource cancel = new CancellationTokenSource();
Task<string>[] lista = new Task<string>[]
{
new Task<string>(()=>ProcesoLargoConCancel("Hello, world 1 !!!", cancel.Token)),
new Task<string>(()=>ProcesoLargoConCancel("Hello, world 2 !!!", cancel.Token)),
new Task<string>(()=>ProcesoLargoConCancel("Hello, world 3 !!!", cancel.Token)),
new Task<string>(()=>ProcesoLargoConCancel("Hello, world 4 !!!", cancel.Token))
};
Task.Factory.ContinueWhenAny(lista, (tareaAcabada) => {
cancel.Cancel();
Console.WriteLine("Se ha acabado la tarea {0}", tareaAcabada.Result);
});
lista.ToList().ForEach(x => x.Start());
Console.WriteLine("Hilo principal acabado");
Console.ReadKey();
PROGRESO
Si queremos controlar el progreso de un proceso, nos suscribimos al evento ProgressChanged de IProgress con una función, y en medio de la tarea vamos llamando al método Report para ir notificando.
Console.WriteLine("Empezamos hilo con porcentaje");
Progress<int> p = new Progress<int>();
p.ProgressChanged += (sender, porcentaje) =>
{
Console.Write("{0}%.......", porcentaje);
};
Task tarea = Task.Factory.StartNew(() =>
{
for (int i = 0; i <= 100; i++)
{
Thread.Sleep(60);
((IProgress<int>)p).Report(i);
}
});
Console.WriteLine("Hilo principal acabado");
Console.ReadKey();
Sincronización de procesos. Ahora vamos con asincronía para winforms. Tenemos un botón y un label. Hacemos un proceso de esperar 2 segundos, y luego cambiar el label. Escribimos en el evento click del ratón el siguiente código:
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
var t= Task.Factory.StartNew(()=>Thread.Sleep(2000));
t.ContinueWith(tarea => label1.Text = "Hello, world!!!");
}
Esto nos va a dar un bonito System.InvalidOperationException.Operación no válida a través de subprocesos: Se tuvo acceso al control 'label1' desde un subproceso distinto a aquel en que lo creó.
¿Por qué?
Porque el código que se llama asíncronamente no está en el mismo proceso y no puede acceder al proceso donde está el formulario.
Si cambiamos el label con un lambda y la función Invoke del formulario, el proceso lo ejecutará el formulario cuando acabe la tarea.
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
var t= Task.Factory.StartNew(()=>Thread.Sleep(2000));
t.ContinueWith((taskPrevia)=>
this.Invoke((MethodInvoker)(() =>
{
label1.Text = "Hello, world!!!";
})));
}
Otra aproximación podría ser crear una función para cambiar el label de forma síncrona o asíncrona, y que sea llamada desde el método anterior.
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
var t = Task.Factory.StartNew(() => Thread.Sleep(2000));
t.ContinueWith((taskprevia)=>CambiarLabel("Hello, world!!!"));
}
private void CambiarLabel(string texto)
{
if (InvokeRequired)
this.Invoke((MethodInvoker)(()=>label1.Text=texto));
else
label1.Text=texto;
}
Como dije al principio, todos estos ejemplos se aplican a partir del Framework 4.
En el Framework 4.5 se incorporan las instrucciones Async, Await, whenAll, whenAny, ... que simplifican un poco la llamada a funciones asíncronas.Comentaré estas nuevas instrucciones en un segundo post.
Saludos.
