C# Асинхронне програмування

Це перший урок курсу, метою якого є ознайомлення із основною термінологією, сферами використання та засобами асинхронного програмування. Важливою частиною цього та наступних уроків є практичні приклади застосування методів асинхронного програмування для розв’язання різних задач, тож студенту бажано встановити одну з IDE, що підтримують синтаксис С#.

Метою уроку є ознайомлення з шаблоном асинхронного програмування TAP (Task-based Asynchronous Pattern), порівняння його з вже розглянутими шаблонами APM та EAP.

Також під час заняття ви згадаєте, чим паралелізм відрізняється від конкурентності та які засоби для них містить TPL. Детально розглянемо класи Task/Task<TResult>, після чого повторимо, чим reference-типи відрізняються від value-типів та познайомимось із ValueTask/ValueTask<TResult>. Ми поговоримо про шаблони Абстрактна Фабрика та Фабричний метод, аби краще зрозуміти, що таке TaskFactory/TaskFactory<TResult> та як нею користуватись. Закінчивши із плануванням задач, розглянемо їх скасування (Cancellation) та продовження (TaskContinuation).

Метою уроку є розібратись у тому, чим є ключові слова async/await, розглянути їх технічну реалізацію, щоб краще розуміти, як працює ваш асинхронний код. Освіжимо в пам’яті теоретичні знання про скінчений автомат (state machine) та розглянемо приклад, згенерований компілятором. Також ми познайомимось з типами, які можуть повертати асинхронні методи та розберемо на прикладах, як та коли ними варто користуватись. Познайомимось з контекстом виконання та контекстом синхронізації, глянемо, як вони використовуються в асинхронному скінченому автоматі.

Під час цього уроку ми продовжимо розбиратися, як та завдяки чому працює вже розглянутий нами асинхронний скінчений автомат. Також ми згадаємо, що таке Thread та ThreadPool та як вони беруть участь у виконанні асинхронного коду. Поговоримо про налаштування продовження задачі (TaskContinuation), планувальник задач (TaskScheduler) та контекст синхронізації, розглянемо приклади роботи з великою кількістю задач.

Метою цього заняття є зрозуміти, в яких випадках виникає deadlock та як його можна уникнути. Також ми згадаємо теорію блокування та синхронізації в багатопоточному середовищі, розглянемо реалізацію цих засобів в .NET (як-от монітор, семафор, м’ютекс та інші). Також ми згадаємо, які помилки ми вже бачили, викликаючи асинхронний код, та як такі помилки можна обробити.

Метою цього уроку є знайомство з потокобезпечними колекціями, їх призначенням та будовою.
В ході уроку ми повторимо теорію про колекції, розглянемо, як побудовані базові колекції, що ховається за ключовим словом foreach та нащо нам потрібен ітератор. Також ми познайомимось з потокобезпечними колекціями з простору імен System.Collections.Concurrent та розберемося, як вони працюють. Крім того, розглянемо тип Channel, який можна використовувати в асинхронному коді без додаткових засобів синхронізації.

Метою цього уроку є підсумування всього, що ми знаємо про створення та виконання задач, а також більш детальне ознайомлення з планувальником задач.

В ході уроку ми поговоримо про основні методи та властивості планувальників задач, познайомимось з існуючими реалізаціями і тим, як вони планують та виконують роботу. Розберемося, чим є задачі верхнього рівня, дочірні та вкладені задачі. Згадаємо, чим є контекст синхронізації та як він може використовуватись планувальником задач. Також напишемо власний планувальник задач, щоб на практиці підсумувати всі отримані знання.

Метою цього уроку є ознайомлення з підходами до паралельного програмування, які задачі можна вирішити за допомогою цих підходів та де їх використовувати недоцільно.

В ході уроку ми згадаємо, чим конкурентність відрізняється від паралелізму, дізнаємось, що таке розподілене програмування. Також поговоримо про види багатозадачності - витискальну та не витискальну. Познайомимось з різними засобами класу Parallel та методами PLINQ. Наприкінці уроку розглянемо різні шаблони паралельної та асинхронної обробки даних та виконання операцій, які ви зможете використовувати для розв’язання задач.