如何排队/等待TPL任务完成

Question

我需要一些关于TPL和Tasks的帮助。

这是我的场景：

1. 我有几个事件处理程序，它们会生成任务。如果在前一个任务完成之前调用了事件，则我希望等待（阻塞）它，然后再继续执行。

2. 我有一个同步方法，当调用时，必须等待任何事件处理程序生成的任务完成后才能继续执行。

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public void DoSomething()
{
    // Expects any running tasks from OnEvent1(), OnEvent2(), OnEvent3()
    // to be completed before proceeding.
}

public void OnEvent1()
{
    Task.Factory
    .StartNew(()=>{ /*Long running task*/ })
    .ContinueWith(task=>{ /* Updates UI */ });
}

public void OnEvent2()
{
    Task.Factory
    .StartNew(()=>{ /*Long running task*/ })
    .ContinueWith(task=>{ /* Updates UI */ });
}

public void OnEvent3()
{
    Task.Factory
    .StartNew(()=>{ /*Long running task*/ })
    .ContinueWith(task=>{ /* Updates UI */ });
}

一个实际的场景如下：

• OnFetchData() => 生成任务。此后对该任务的所有调用都需要排队。

• OnSyncSettings() => 生成任务。此后对该任务的所有调用都需要排队。

• OnAutoBackup() => 同步方法。在保存之前等待其他任务（例如，获取数据 / 同步设置）完成。

• OnFullBackup() => 同步方法。手动运行 FetchData() 和 SyncSettings()，等待完成，然后继续执行。

我的问题很简单：我该如何做呢？

这种方法是否正确？

1. 每个事件处理程序都记得它的上一个。当调用时，它将等待其列表中的所有任务完成后再继续执行。

2. 对于同步方法，它需要等待所有任务（来自每个事件处理程序）完成才能继续执行。

Task _lastEvent1Task;
public void OnEvent1()
{
    // Wait for all tasks to complete before proceeding
    if (_lastEvent1Task!=null)
    _lastEvent1Task.Clear();

    // Spawns new task
    _lastEvent1Task = Task.Factory.StartNew(()=>{ });
}

public void OnEvent3()
{
    // Wait for any running tasks to complete before proceeding
    if (_lastEvent1Task != null) _lastEvent1Task.Wait();
    if (_lastEvent2Task != null) _lastEvent2Task.Wait();
    ...
    // Proceed

}

谢谢！

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[编辑]

当DoSomething()正在等待并且Event1被触发时会发生什么？如果DoSomething()正在运行并且事件被触发会怎样？

OnEvents()

• 如果是第一个任务：生成任务并异步执行
• 如果前一个任务仍在运行，则排队/阻塞。关键部分。
• 假设：
  • 这些事件通常不会被多次触发。
  • UI预计会防止用户在仍在运行时引发相同的事件。

DoSomething()（调用时）

• 假设：事件通知已禁用。
• 假设：不会有新的事件排队。
• 期望：等待所有剩余的排队任务完成后再继续。
• 期望：是同步调用，并且在执行完成之前不会返回给调用者。

- user1705081

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如果可以的话，选择使用 .net 4.5 来利用 async/await 的优点。它可以大大简化这种代码。 - spender

@spender，感谢您的回复。不幸的是，4.5对于我的当前项目来说不是一个选项。:( - user1705081

当DoSomething()正在等待并且Event1被触发时，应该发生什么？事件代码是否应该等待DoSomething()完成？还是DoSomething()也应该等待新事件？如果DoSomething()正在运行并且事件被触发会怎样？ - svick

@svick 我已更新我的问题，附加了进一步的假设/期望行为。 - user1705081

异步/等待现在可在.NET 4、Silverlight 4、Silverlight 5和Windows Phone 7.1中使用。在NuGet中搜索Microsoft.Bcl.Async。 - Greg Woods

Answer 1

你所描述的方法存在并发问题。例如，在对_lastEvent1Task进行空值检查之后，其他线程可能会将_lastEvent1Task设置为null，从而导致NullReferenceException。

我假设每个任务都应该同步运行，但有些任务不应该阻塞。实现这一点的最佳方法是使用一个TaskScheduler，它只利用单个线程，你可以在这里找到一个示例。

var scheduler = new SingleThreadedTaskScheduler();
var taskFactory = new TaskFactory(scheduler);

对于非阻塞方法，您将得到以下内容：

public void NonBlockingMethod()
{
    taskFactory
        .StartNew(() => { /* Long-running work. */ })
        .ContinueWith(t => { /* Update UI. */ });
}

对于阻塞方法，您会得到：

public void BlockingMethod()
{
    taskFactory
        .StartNew(() => { /* Do work. */ })
        .Wait();
}

当您安排任务时，任务调度程序将仅使用一个线程来安排它们，确保所有任务同步运行。

- Ronald Wildenberg

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但这意味着来自不同事件的工作不会并发运行，我认为OP想要那样（尽管这完全清楚）。 - svick

svick是正确的。我希望不同的事件有它们自己的单一任务/线程。然而，当调用同步方法（DoSomething()）时，我希望它在继续之前等待所有正在运行的任务完成。我开始觉得我应该为每个事件保留一个任务，并使用Task.WaitAll()来实现。但是自定义任务调度器的想法也很有趣。我会仔细考虑这个问题。 - user1705081

Answer 2

我认为你需要使用ParExtSamples中的任务调度程序。 通常情况下，你需要使用OrderedTaskScheduler来处理OnEvents()，然后在DoSomething()方法中等待所有这些计划任务完成，或者只需将DoSomething()方法安排在同一个OrderedTaskScheduler上，它只会在之前安排的任务完成后执行一次。

- Francois Nel