Підсумки

Висновки

Задача TPL описує операцію, яка завершиться успішно, з винятком або скасуванням, і не є потоком: обчислення виконуються в пулі потоків, а очікування вводу-виводу потоку не займає. Task.Run запускає обчислення, Task.WhenAll, WhenAny і WhenEach поєднують задачі без блокування, а Wait і Result блокують потік і можуть спричинити взаємоблокування. Продовження ContinueWith з умовами будують граф задач. Винятки задач накопичуються в AggregateException; await кидає перший із них. Скасування в .NET кооперативне: джерело CancellationTokenSource надсилає запит, а операція перевіряє токен і кидає OperationCanceledException. Компілятор перетворює async-метод на машину станів, продовження якої виконуються в захопленому контексті синхронізації або в пулі. ValueTask, IAsyncEnumerable<T>, PeriodicTimer і TaskCompletionSource<T> розширюють модель для синхронних результатів, потоків даних, періодичних дій і подій. Кількість одночасних операцій обмежують SemaphoreSlim, а async void і синхронне очікування асинхронного коду є найпоширенішими антипатернами.

Питання для самоперевірки

1. Чим задача відрізняється від потоку?
2. Коли використовують Task.Factory.StartNew замість Task.Run? Що дає LongRunning?
3. Які стани має задача? Які з них кінцеві?
4. Чим відрізняються Task.WaitAll і Task.WhenAll?
5. Чому звернення до Result може спричинити взаємоблокування?
6. Що таке продовження? Як запустити продовження лише у разі помилки попередника?
7. Чим дочірня задача відрізняється від вкладеної?
8. Чому властивість Exception задачі має тип AggregateException? Для чого методи Flatten і Handle?
9. Як отримати всі винятки після await Task.WhenAll(...)?
10. Опишіть кооперативне скасування. Які ролі CancellationTokenSource і CancellationToken?
11. За якої умови задача переходить у стан Canceled, а не Faulted?
12. Як компілятор перетворює async-метод? Що зберігає поле стану машини станів?
13. Що таке контекст синхронізації? Коли використовують ConfigureAwait(false)?
14. Чим обчислювальні операції відрізняються від операцій вводу-виводу з погляду async/await?
15. Коли доцільно використовувати ValueTask? Які в нього обмеження?
16. Для чого призначений TaskCompletionSource<T>? Навіщо параметр RunContinuationsAsynchronously?
17. Як обмежити кількість одночасних асинхронних операцій?
18. Чому async void і .Result вважають антипатернами?

Корисні посилання

• Бібліотека паралельних задач (TPL): https://learn.microsoft.com/dotnet/standard/parallel-programming/task-parallel-library-tpl
• Асинхронне програмування на основі задач: https://learn.microsoft.com/dotnet/standard/parallel-programming/task-based-asynchronous-programming
• Обробка винятків у TPL: https://learn.microsoft.com/dotnet/standard/parallel-programming/exception-handling-task-parallel-library
• Скасування в керованих потоках: https://learn.microsoft.com/dotnet/standard/threading/cancellation-in-managed-threads
• Асинхронне програмування з async і await: https://learn.microsoft.com/dotnet/csharp/asynchronous-programming/
• Асинхронний шаблон на основі задач (TAP): https://learn.microsoft.com/dotnet/standard/asynchronous-programming-patterns/task-based-asynchronous-pattern-tap
• Використання TAP: комбінатори, прогрес, скасування: https://learn.microsoft.com/dotnet/standard/asynchronous-programming-patterns/consuming-the-task-based-asynchronous-pattern
• TaskCompletionSource<TResult>: https://learn.microsoft.com/dotnet/api/system.threading.tasks.taskcompletionsource-1
• Налагодження багатопотокових і асинхронних програм у Rider: https://www.jetbrains.com/help/rider/Debugging_Multithreaded_Applications.html