2012/06/09 Community Open Day 2012 セッション資料

1. async/await
deep dive
-Community Open Day 2012-
June 9th, 2012
xin9le

2. Profile Agenda
Name
鈴木孝明
Twitter Account
@xin9le
Blog
http://xin9le.net/
Occupation
Programmer
Hobby
Programming, Piano, Tennis, English

3. Agenda
1. 非同期処理の基礎
2. 非同期メソッドの概要
3. 非同期メソッドの内部実装
4. WinRTとの相互運用
5. まとめ

4. Basis for
Asynchronous

5. Sync vs Async Why
UIスレッド
UIスレッド
応答不能
応答可能
別スレッド

6. Why is it important ?
UIが長くフリーズするのを防ぐ
•
•
タッチデバイスでは不快感が特に顕著
•
I/Oなどをバックグラウンド処理して効率化
•
多機能化によるパフォーマンスの劣化への対処
•
複数コアを利用した並列処理
避けては通れない課題

7. History Quick Revie
async/await
Reactive Extensions
Event-based
Task-based
Async Programming Model
ThreadPool
Thread

8. Quick Review
-ちょこっとコードを見てみよう-

9. About
Asynchronous
Method

10. async Modifier awa
•
修飾した関数は1つ以上のawait演算子を含む
•
await演算子以降をコンパイラによって継続渡しに

11. await Operator Can
•
対象のタスクが完了していない場合、以降の処理を
継続タスクとして登録
•
完了したら、登録しておいた継続タスクを実行
•
待機中、呼び出し元スレッドをブロックしない
(= 即座にreturnされる)
return

12. Can use anywhere
•
async修飾子はラムダ式や匿名メソッドにも適用可能
•
await演算子は式が書ける箇所ならどこでも利用可能

13. UI Marshaling
継続処理は自動的にUIスレッド上で実行される
•
•
•
自前でUIスレッドに処理を戻す必要なし
後述の独自Awaitableパターン実装時はその限りではない
UIスレッドに戻すかどうかは明示的に制御可能
•
•
•
ConfigureAwaitメソッド
True : 同期する
False : 同期しない

14. Return Value Excep
•
非同期メソッドの戻り値の型は以下のいずれか
•
void型
•
•
非同期メソッドの完了を待機する必要がない場合
イベントハンドラなどで利用
Task / Task<T>型
•
•
非同期メソッドの完了を待機したり、戻り値を取得する
必要がある場合

15. Exception Handling
同期処理と同様の例外処理が可能
•
•
APMやEAPの例外処理はカオスになりがち

16. Internal
Implementation
-dive into asynchronous method-

17. Decompile Essence
コンパイラはasync/awaitをどう変換しているのか
•
•
•
中間言語(IL)を逆コンパイルして解析
ILSpy (http://wiki.sharpdevelop.net/ILSpy.ashx) が便利

18. Essence Compiler Req

19. Compiler Requirement
-awaitableになるためにはGetAwaiterメソッドを持つ
•
•
返されるAwaiterの型は問われない (classでもstructでもOK)
•
自身のメソッドでも拡張メソッドでもOK

20. Compiler Requirement
-awaiterになるためにはINotifyCompletionインターフェースを実装
•
•
OnCompletedメソッドの実装の義務付け
IsCompletedプロパティを持つ
GetResultメソッドを持つ
•
•
•
戻り値の型は問われない

21. Custom
Implementation
-Let’s try!!-

22. Interoperability
with WinRT
-one step ahead-

23. Async on WinRT Co
WinRTの非同期操作は以下のいずれかを実装
•
Progress
Results
Yes
No
Yes
IAsyncOperationWithProgress
IAsyncOperation
No
IAsyncActionWithProgress
IAsyncAction
すべてCompletedプロパティを持つ
•
•
•
完了時に呼び出されるデリゲートを1度だけ設定可能
完了後に設定してもCallbackされる
これをawaitできればMetroの開発が楽に!!

24. Convert to Task Dire
•
これらのInterfaceをTaskに変換できればawait可能
•
TaskCompletionSource<T>を使って拡張メソッド化
•
内部保持するTaskの完了をSetResultメソッドなどで制御

25. Direct await .NET S
•
•
•
.AsTask();とか毎回×2書きたくない...
.AsTask();と書かずにawaitするには？
• GetAwaiterを実装すればよい (参照 : コンパイラ要件)
以下は完全に同等

26. .NET Standard
•
標準で多数の拡張メソッドが提供されている
•
awaitをより高度に扱う場合はAsTaskを利用
•
•
•
•
非同期処理をキャンセルする
進捗通知を行う
複数の非同期処理がすべて完了するまで待機する
以後の処理をUIスレッドに戻さない (etc...)

27. Today’s Summary
-ココだけは押さえよう!!-

28. Summary Summary
•
async/awaitはペアで利用する
•
非同期メソッド中にawaitは何度でも書ける
•
残りの処理は継続として登録され、関数から抜ける
•
継続処理は自動的にUIスレッド上で実行される
•
同期処理と同様の例外処理ができる

29. Summary Summary
•
コンパイラによって内部的に構造体が生成される
•
GetAwaiterメソッドがあればawait可能
•
Awaiterになるためには以下の実装が必要
• INotifyCompletionインターフェース
• IsCompletedプロパティ
• GetResultメソッド

30. Summary Reference
•
WinRTは非同期処理は4つのInterfaceからなる
•
標準で用意された拡張メソッドでawait可能
•
より高度な操作が必要な場合はAsTaskを利用
•
•
非同期処理のキャンセル
進捗通知 (etc...)

31. Reference Thanks
•
WinRTとawaitを掘り下げる
•
非同期処理
•
非同期メソッドの内部実装
•
Windowsランタイムの非同期性により高速で滑らかなア
プリにする
http://blogs.msdn.com/b/windowsappdev_ja/archive/2012/04/30/winrt-await.aspx
http://ufcpp.net/study/csharp/sp5_async.html
http://ufcpp.net/study/csharp/sp5_awaitable.html
http://blogs.msdn.com/b/windowsappdev_ja/archive/2012/03/26/windows.aspx
•
Windows Developer Days 2012 | Cannel 9
http://channel9.msdn.com/Events/Windows-Developer-Days/Windows-Developer-Days2012

32. Thanks
Thank you for your attending.
Enjoy Asynchronous!!
with .NET Framework 4.5