How to: Extend the Async Walkthrough by Using Task.WhenAll (Visual Basic) (Практическое руководство. Расширение пошагового руководства по асинхронным процедурам с использованием метода Task.WhenAll (Visual Basic))

Статья
04/08/2023

Вы можете повысить производительность асинхронного решения в пошаговом руководстве. Доступ к Интернету с помощью Async и Await (Visual Basic) с помощью Task.WhenAll метода. Этот метод асинхронно ожидает несколько асинхронных операций, которые представлены в виде коллекции задач.

Как вы могли заметить в этом пошаговом руководстве, веб-сайты загружаются с разной скоростью. Иногда один из веб-сайтов работает слишком медленно, что задерживает все остальные загрузки. Во время работы асинхронных программ, созданных в этом пошаговом руководстве, программу можно с легкостью завершить, если нет необходимости в ожидании, но было бы лучше начать все загрузки одновременно и дать возможность более быстрым загрузкам продолжаться без ожидания более медленных.

Метод Task.WhenAll можно применить к коллекции задач. Метод WhenAll, примененный к коллекции, возвращает одну задачу, которая остается незавершенной до тех пор, пока не будет выполнена каждая задача из коллекции. Как видим, задачи выполняются параллельно, однако дополнительные потоки не создаются. Задачи могут выполняться в любом порядке.

Внимание

В следующих процедурах описываются расширения для асинхронных приложений, разработанных в пошаговом руководстве. Доступ к Интернету с помощью Async и Await (Visual Basic). Вы можете разрабатывать приложения, выполнив пошаговое руководство или скачав пример из браузера .NET Sample Browser. Пример кода находится в проекте SerialAsyncExample .

Для выполнения этого примера на компьютере должна быть установлена среда Visual Studio 2012 или более поздней версии.

Добавление метода Task.WhenAll в решение GetURLContentsAsync

ProcessURLAsync Добавьте метод в первое приложение, разработанное в пошаговом руководстве. Доступ к Интернету с помощью Async и Await (Visual Basic).
- Если вы скачали код из примеров кода разработчика, откройте проект AsyncWalkthrough, а затем добавьте ProcessURLAsync в файл MainWindow.xaml.vb.
- Если вы разработали код, выполнив пошаговое руководство, добавьте ProcessURLAsync в приложение, которое включает метод GetURLContentsAsync. Файл MainWindow.xaml.vb для этого приложения является первым примером в разделе "Полные примеры кода из пошагового руководства".
Метод ProcessURLAsync объединяет действия в теле цикла For Each в SumPageSizesAsync в исходном пошаговом руководстве. Метод асинхронно скачивает содержимое указанного веб-сайта в виде массива байтов и затем отображает и возвращает длину массива байтов.
```
Private Async Function ProcessURLAsync(url As String) As Task(Of Integer)

    Dim byteArray = Await GetURLContentsAsync(url)
    DisplayResults(url, byteArray)
    Return byteArray.Length
End Function
```

Закомментируйте или удалите цикл For Each в SumPageSizesAsync, как показано в следующем коде.

'Dim total = 0
'For Each url In urlList

'    Dim urlContents As Byte() = Await GetURLContentsAsync(url)

'    ' The previous line abbreviates the following two assignment statements.

'    ' GetURLContentsAsync returns a task. At completion, the task
'    ' produces a byte array.
'    'Dim getContentsTask As Task(Of Byte()) = GetURLContentsAsync(url)
'    'Dim urlContents As Byte() = Await getContentsTask

'    DisplayResults(url, urlContents)

'    ' Update the total.
'    total += urlContents.Length
'Next

Создайте коллекцию задач. Следующий код определяет запрос, который при выполнении метода ToArray создает коллекцию задач, скачивающих содержимое каждого веб-сайта. Задачи запускаются при вычислении запроса.

Добавьте следующий код в метод SumPageSizesAsync после объявления urlList.
```
' Create a query.
Dim downloadTasksQuery As IEnumerable(Of Task(Of Integer)) =
    From url In urlList Select ProcessURLAsync(url)

' Use ToArray to execute the query and start the download tasks.
Dim downloadTasks As Task(Of Integer)() = downloadTasksQuery.ToArray()
```
Примените Task.WhenAll к коллекции задач, downloadTasks. Task.WhenAll возвращает одну задачу, которая завершается после завершения всех задач в коллекции задач.

В следующем примере выражение Await ожидает завершения одной задачи, возвращаемой WhenAll. Результат этого выражения – массив целых чисел, каждое из которых – размер загруженного веб-сайта. Добавьте следующий код в SumPageSizesAsync сразу после кода, добавленного на предыдущем шаге.
```
' Await the completion of all the running tasks.
Dim lengths As Integer() = Await Task.WhenAll(downloadTasks)

'' The previous line is equivalent to the following two statements.
'Dim whenAllTask As Task(Of Integer()) = Task.WhenAll(downloadTasks)
'Dim lengths As Integer() = Await whenAllTask
```
И, наконец, используйте метод Sum для вычисления суммы длин всех веб-сайтов. Добавьте следующую строку в SumPageSizesAsync.
```
Dim total = lengths.Sum()
```

Добавление метода Task.WhenAll в решение HttpClient.GetByteArrayAsync

Добавьте следующую версию второго приложения, разработанного ProcessURLAsync в пошаговом руководстве: доступ к Интернету с помощью Async и Await (Visual Basic).
- Если вы скачали код из примеров кода разработчика, откройте проект AsyncWalkthrough_HttpClient, а затем добавьте ProcessURLAsync в файл MainWindow.xaml.vb.
- Если вы разработали код, выполнив пошаговое руководство, добавьте ProcessURLAsync в приложение, которое использует метод HttpClient.GetByteArrayAsync. Файл MainWindow.xaml.vb для этого приложения является вторым примером в разделе "Полные примеры кода из пошагового руководства".
Метод ProcessURLAsync объединяет действия в теле цикла For Each в SumPageSizesAsync в исходном пошаговом руководстве. Метод асинхронно скачивает содержимое указанного веб-сайта в виде массива байтов и затем отображает и возвращает длину массива байтов.

Единственное отличие от метода ProcessURLAsync из предыдущей процедуры заключается в использовании экземпляра HttpClient, client.
```
Private Async Function ProcessURLAsync(url As String, client As HttpClient) As Task(Of Integer)

    Dim byteArray = Await client.GetByteArrayAsync(url)
    DisplayResults(url, byteArray)
    Return byteArray.Length
End Function
```

Закомментируйте или удалите цикл For Each в SumPageSizesAsync, как показано в следующем коде.

'Dim total = 0
'For Each url In urlList
'    ' GetByteArrayAsync returns a task. At completion, the task
'    ' produces a byte array.
'    Dim urlContents As Byte() = Await client.GetByteArrayAsync(url)

'    ' The following two lines can replace the previous assignment statement.
'    'Dim getContentsTask As Task(Of Byte()) = client.GetByteArrayAsync(url)
'    'Dim urlContents As Byte() = Await getContentsTask

'    DisplayResults(url, urlContents)

'    ' Update the total.
'    total += urlContents.Length
'Next

Определите запрос, который при выполнении метода ToArray создает коллекцию задач, скачивающих содержимое каждого веб-сайта. Задачи запускаются при вычислении запроса.

Добавьте следующий код в метод SumPageSizesAsync после объявления client и urlList.
```
' Create a query.
Dim downloadTasksQuery As IEnumerable(Of Task(Of Integer)) =
    From url In urlList Select ProcessURLAsync(url, client)

' Use ToArray to execute the query and start the download tasks.
Dim downloadTasks As Task(Of Integer)() = downloadTasksQuery.ToArray()
```
Затем примените Task.WhenAll к коллекции задач, downloadTasks. Task.WhenAll возвращает одну задачу, которая завершается после завершения всех задач в коллекции задач.

В следующем примере выражение Await ожидает завершения одной задачи, возвращаемой WhenAll. Результат выражения Await — массив целых чисел, каждое из которых представляет размер скачанного веб-сайта. Добавьте следующий код в SumPageSizesAsync сразу после кода, добавленного на предыдущем шаге.
```
' Await the completion of all the running tasks.
Dim lengths As Integer() = Await Task.WhenAll(downloadTasks)

'' The previous line is equivalent to the following two statements.
'Dim whenAllTask As Task(Of Integer()) = Task.WhenAll(downloadTasks)
'Dim lengths As Integer() = Await whenAllTask
```
И, наконец, используйте метод Sum для получения суммы длин всех веб-сайтов. Добавьте следующую строку в SumPageSizesAsync.
```
Dim total = lengths.Sum()
```

Тестирование решений Task.WhenAll

Для любого из решений нажмите клавишу F5, чтобы запустить программу, а затем нажмите кнопку Запуск. Выходные данные должны выглядеть как выходные данные из асинхронных решений в пошаговом руководстве. Доступ к Интернету с помощью Async и Await (Visual Basic). Тем не менее обратите внимание, что веб-сайты каждый раз отображаются в другом порядке.

Пример 1

В следующем коде показано расширение для проекта, использующее метод GetURLContentsAsync для скачивания содержимого из Интернета.

' Add the following Imports statements, and add a reference for System.Net.Http.
Imports System.Net.Http
Imports System.Net
Imports System.IO

Class MainWindow

    Async Sub startButton_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs) Handles startButton.Click

        resultsTextBox.Clear()

        ' One-step async call.
        Await SumPageSizesAsync()

        '' Two-step async call.
        'Dim sumTask As Task = SumPageSizesAsync()
        'Await sumTask

        resultsTextBox.Text &= vbCrLf & "Control returned to button1_Click."
    End Sub

    Private Async Function SumPageSizesAsync() As Task

        ' Make a list of web addresses.
        Dim urlList As List(Of String) = SetUpURLList()

        ' Create a query.
        Dim downloadTasksQuery As IEnumerable(Of Task(Of Integer)) =
            From url In urlList Select ProcessURLAsync(url)

        ' Use ToArray to execute the query and start the download tasks.
        Dim downloadTasks As Task(Of Integer)() = downloadTasksQuery.ToArray()

        ' You can do other work here before awaiting.

        ' Await the completion of all the running tasks.
        Dim lengths As Integer() = Await Task.WhenAll(downloadTasks)

        '' The previous line is equivalent to the following two statements.
        'Dim whenAllTask As Task(Of Integer()) = Task.WhenAll(downloadTasks)
        'Dim lengths As Integer() = Await whenAllTask

        Dim total = lengths.Sum()

        'Dim total = 0
        'For Each url In urlList

        '    Dim urlContents As Byte() = Await GetURLContentsAsync(url)

        '    ' The previous line abbreviates the following two assignment statements.

        '    ' GetURLContentsAsync returns a task. At completion, the task
        '    ' produces a byte array.
        '    'Dim getContentsTask As Task(Of Byte()) = GetURLContentsAsync(url)
        '    'Dim urlContents As Byte() = Await getContentsTask

        '    DisplayResults(url, urlContents)

        '    ' Update the total.
        '    total += urlContents.Length
        'NextNext

        ' Display the total count for all of the web addresses.
        resultsTextBox.Text &= String.Format(vbCrLf & vbCrLf &
                                             "Total bytes returned:  {0}" & vbCrLf, total)
    End Function

    Private Function SetUpURLList() As List(Of String)

        Dim urls = New List(Of String) From
            {
                "https://msdn.microsoft.com",
                "https://msdn.microsoft.com/library/hh290136.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/ee256749.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/hh290138.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/hh290140.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/dd470362.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/aa578028.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/ms404677.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/ff730837.aspx"
            }
        Return urls
    End Function

    ' The actions from the foreach loop are moved to this async method.
    Private Async Function ProcessURLAsync(url As String) As Task(Of Integer)

        Dim byteArray = Await GetURLContentsAsync(url)
        DisplayResults(url, byteArray)
        Return byteArray.Length
    End Function

    Private Async Function GetURLContentsAsync(url As String) As Task(Of Byte())

        ' The downloaded resource ends up in the variable named content.
        Dim content = New MemoryStream()

        ' Initialize an HttpWebRequest for the current URL.
        Dim webReq = CType(WebRequest.Create(url), HttpWebRequest)

        ' Send the request to the Internet resource and wait for
        ' the response.
        Using response As WebResponse = Await webReq.GetResponseAsync()
            ' Get the data stream that is associated with the specified URL.
            Using responseStream As Stream = response.GetResponseStream()
                ' Read the bytes in responseStream and copy them to content.
                ' CopyToAsync returns a Task, not a Task<T>.
                Await responseStream.CopyToAsync(content)
            End Using
        End Using

        ' Return the result as a byte array.
        Return content.ToArray()
    End Function

    Private Sub DisplayResults(url As String, content As Byte())

        ' Display the length of each website. The string format
        ' is designed to be used with a monospaced font, such as
        ' Lucida Console or Global Monospace.
        Dim bytes = content.Length
        ' Strip off the "https://".
        Dim displayURL = url.Replace("https://", "")
        resultsTextBox.Text &= String.Format(vbCrLf & "{0,-58} {1,8}", displayURL, bytes)
    End Sub

End Class

Пример 2

В следующем коде показано расширение для проекта, использующее метод HttpClient.GetByteArrayAsync для скачивания содержимого из Интернета.

' Add the following Imports statements, and add a reference for System.Net.Http.
Imports System.Net.Http
Imports System.Net
Imports System.IO

Class MainWindow

    Async Sub startButton_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs) Handles startButton.Click

        resultsTextBox.Clear()

        '' One-step async call.
        Await SumPageSizesAsync()

        '' Two-step async call.
        'Dim sumTask As Task = SumPageSizesAsync()
        'Await sumTask

        resultsTextBox.Text &= vbCrLf & "Control returned to button1_Click."
    End Sub

    Private Async Function SumPageSizesAsync() As Task

        ' Declare an HttpClient object and increase the buffer size. The
        ' default buffer size is 65,536.
        Dim client As HttpClient =
            New HttpClient() With {.MaxResponseContentBufferSize = 1000000}

        ' Make a list of web addresses.
        Dim urlList As List(Of String) = SetUpURLList()

        ' Create a query.
        Dim downloadTasksQuery As IEnumerable(Of Task(Of Integer)) =
            From url In urlList Select ProcessURLAsync(url, client)

        ' Use ToArray to execute the query and start the download tasks.
        Dim downloadTasks As Task(Of Integer)() = downloadTasksQuery.ToArray()

        ' You can do other work here before awaiting.

        ' Await the completion of all the running tasks.
        Dim lengths As Integer() = Await Task.WhenAll(downloadTasks)

        '' The previous line is equivalent to the following two statements.
        'Dim whenAllTask As Task(Of Integer()) = Task.WhenAll(downloadTasks)
        'Dim lengths As Integer() = Await whenAllTask

        Dim total = lengths.Sum()

        ''<snippet7>
        'Dim total = 0
        'For Each url In urlList
        '    ' GetByteArrayAsync returns a task. At completion, the task
        '    ' produces a byte array.
        '    '<snippet31>
        '    Dim urlContents As Byte() = Await client.GetByteArrayAsync(url)
        '    '</snippet31>

        '    ' The following two lines can replace the previous assignment statement.
        '    'Dim getContentsTask As Task(Of Byte()) = client.GetByteArrayAsync(url)
        '    'Dim urlContents As Byte() = Await getContentsTask

        '    DisplayResults(url, urlContents)

        '    ' Update the total.
        '    total += urlContents.Length
        'NextNext

        ' Display the total count for all of the web addresses.
        resultsTextBox.Text &= String.Format(vbCrLf & vbCrLf &
                                             "Total bytes returned:  {0}" & vbCrLf, total)
    End Function

    Private Function SetUpURLList() As List(Of String)

        Dim urls = New List(Of String) From
            {
                "https://www.msdn.com",
                "https://msdn.microsoft.com/library/hh290136.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/ee256749.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/hh290138.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/hh290140.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/dd470362.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/aa578028.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/ms404677.aspx",
                "https://msdn.microsoft.com/library/ff730837.aspx"
            }
        Return urls
    End Function

    Private Async Function ProcessURLAsync(url As String, client As HttpClient) As Task(Of Integer)

        Dim byteArray = Await client.GetByteArrayAsync(url)
        DisplayResults(url, byteArray)
        Return byteArray.Length
    End Function

    Private Sub DisplayResults(url As String, content As Byte())

        ' Display the length of each website. The string format
        ' is designed to be used with a monospaced font, such as
        ' Lucida Console or Global Monospace.
        Dim bytes = content.Length
        ' Strip off the "https://".
        Dim displayURL = url.Replace("https://", "")
        resultsTextBox.Text &= String.Format(vbCrLf & "{0,-58} {1,8}", displayURL, bytes)
    End Sub

End Class

См. также

Task.WhenAll
Walkthrough: Accessing the Web by Using Async and Await (Visual Basic) (Пошаговое руководство. Доступ к веб-сайтам с помощью модификатора Async и оператора Await (Visual Basic))