ASP.NET MVC 4 अनुप्रयोगों में अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग

एमवीसी का अध्ययन करने और आरओआर द्वारा एक टिप्पणी देखने के बारे में एक लेख पढ़ने के बाद, मुझे इस विषय में बहुत दिलचस्पी हो गई, और चलते-चलते मैंने उसके द्वारा इंगित मूल लेख का अनुवाद करने का फैसला किया।

यदि आप, प्रिय harazhitel, यह दिलचस्प है - मैं एक कटौती के लिए पूछना!

“मैं प्रतीक्षित खोजशब्द का उपयोग करके अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग के मामले में आपको C # 5.0 में नया दिखाने की कोशिश करूँगा। विशेष रूप से ASP.NET MVC 4 वेब अनुप्रयोगों के लिए। ”


मैंने थोड़ी देर के लिए Visual Studio Async CTP के साथ खेला और अब मेरे पास इस बारे में पर्याप्त विचार हैं कि यह कैसे काम करता है और इसे बुद्धिमानी से कैसे उपयोग किया जाए। और इसका मतलब है कि मैं इसके बारे में लिख सकता हूं।

हमारे अधिकांश सॉफ्टवेयरों की मुख्य समस्या परिचालन है जिसे लंबे निष्पादन समय की आवश्यकता होती है। उपयोगकर्ता इस तरह के एक ऑपरेशन को शुरू करता है - और यह कार्यक्रम के मुख्य धागे को इसके पूरा होने तक अवरुद्ध करता है। और परिणामस्वरूप, हमें असुविधाजनक सॉफ़्टवेयर उपयोगकर्ता और असंतुष्ट ग्राहक मिलते हैं। मुझे यकीन है कि हम में से प्रत्येक ऐसे कार्यक्रमों में आया है!

अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग एक नए प्रतिमान से दूर है, यह पहले से ही .NET 1.0 के दिनों में था। मुझे 3 साल पहले प्रोग्रामिंग में बहुत दिलचस्पी नहीं थी, इसलिए यह अवधारणा मेरे लिए आज तक काफी नई है। जहाँ तक मैंने पढ़ा है, अवधारणा काफी हद तक अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग पर .NET के दृष्टिकोण से विकसित हुई है और जैसा कि मुझे लगता है, अब अपने सबसे अच्छे चरण में है।

एक ओर, अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग में भ्रमित होना बहुत आसान है, क्योंकि यह पहले ही मेरे साथ कई बार हो चुका है। मैं पीछे-पीछे गया और बहुत सोचा कि यह चीज कैसे काम करती है और इसका उपयोग कहां करना है। और मैं विश्वास करना चाहता हूं कि अंत में मैं सही ढंग से समझा। दूसरी तरफ, अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग में भ्रमित होना और भी आसान है यदि आप इसे वेब एप्लिकेशन में उपयोग करते हैं, क्योंकि हमारे पास एक यूआई स्ट्रीम नहीं है जिसमें हम तुरंत काम के परिणामों को आउटपुट कर सकते हैं। एसिंक्रोनस रूप से या नहीं, लेकिन उपयोगकर्ता को थोड़ी देर इंतजार करना होगा। यही कारण है कि अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग वेब अनुप्रयोगों के लिए अवांछनीय है। और अगर आप भी ऐसा सोचते हैं (और मैंने खुद भी पहले ऐसा सोचा था), तो आप अभी भी कुछ भी समझ नहीं पाए हैं!

यदि आपका ऑपरेशन सिंक्रोनस है और बहुत समय लगता है, तो आपके पास मुख्य धागा को ब्लॉक करने के अलावा कोई दूसरा विकल्प नहीं है। और यदि आप एक ही ऑपरेशन को एसिंक्रोनस रूप से करते हैं, तो इसका मतलब है कि आप ऑपरेशन शुरू करते हैं और कुछ करना जारी रखते हैं, अपने ऑपरेशन के परिणामों पर लौटते हैं जब यह पहले से ही पूरा हो जाता है। ऑपरेशन शुरू करने और समाप्त करने के बीच, आपका धागा मुक्त है और अन्य काम कर सकता है। मुझे लगता है कि ज्यादातर लोग यहां भ्रमित हो जाते हैं। अतिरिक्त थ्रेड्स बनाना एक ओवरहेड मामला है और इससे समस्याएं हो सकती हैं, लेकिन यह मुझे लगता है कि यह पहले से ही अतीत में है। .NET 4.0 में, थ्रेड्स की संख्या की सीमा में अत्यधिक वृद्धि हुई, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि आपको हर जगह कई थ्रेड्स बनाने की आवश्यकता है - कम से कम अब आपको अगले थ्रेड बनाते समय चिंता नहीं करनी चाहिए। अब वहाँ हैं (या मुझे बेहतर कहना चाहिए, क्या वे पहले ही पारित कर चुके हैं?) अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग के बारे में कई विवाद:

• क्या मेरे डेटाबेस में कॉल अतुल्यकालिक होना चाहिए?
• क्या मेरा डेटाबेस एक्सेस अतुल्यकालिक (भाग 2) होना चाहिए?
• ASP.NET MVC में एसिंक्रोनस संचालन कैसे करते हैं। .NET 4 पूल (थ्रेडपूल) से थ्रेड्स का उपयोग करें?
• C # AsyncCTP में ExecuteReaderAsync का उपयोग करने के नुकसान क्या हैं?

मैं इन सभी सवालों का सटीक जवाब नहीं जानता, लेकिन यहाँ कुछ उदाहरण हैं:

• विंडोज रनटाइम (WinRT) को अच्छे अतुल्यकालिक समर्थन के साथ डिजाइन किया गया था। सब कुछ जो 40ms (नेटवर्क से संबंधित संचालन, फ़ाइल सिस्टम - यानी मुख्य I / O) से अधिक समय लेता है - यह सब अतुल्यकालिक होना चाहिए!
• ASP.NET वेब एपीआई आपको कई स्वरूपों में अपनी सेवा का डेटा प्रस्तुत करने की अनुमति देता है। केवल ध्यान देने योग्य बात यह है कि इसमें व्यावहारिक रूप से कोई समकालिक कॉल नहीं है। शाब्दिक रूप से (आलंकारिक रूप से नहीं) - कुछ तरीकों के लिए बस कोई तुल्यकालिक कॉल नहीं हैं!

कहा जा रहा है, हमें एक या दूसरे रूप में अतुल्यकालिक लाभ उठाने का समय है। तो समस्या क्या है? और समस्या यह है कि यह अतुल्यकालिक मॉडल कैसे काम करता है। जैसा कि एंडर्स हेल्सबर्ग कहते हैं, यह सॉफ्टवेयर मॉडल हमारे कोड को अंदर बाहर करता है। अपवाद हैंडलिंग के साथ अतुल्यकालिक संचालन के लिए नेस्टेड कॉल करना कितना मुश्किल है इसका उल्लेख नहीं है।

Visual Studio Async CTP और यह कैसे काम करता है

C # 5.0 में, हमारे पास एक नया एसिंक्रोनस प्रोग्रामिंग मॉडल होगा, जो सिंक्रोनस के समान है। इस बीच, डेवलपर्स ने वर्तमान संस्करण के लिए सीटीपी जारी किया है, जो कि गो-लाइव लाइसेंस के तहत उपलब्ध है। यहाँ AsyncCTP विनिर्देशन से एक उद्धरण है:

" एसिंक्रोनस फ़ंक्शंस C # में एक नई सुविधा है जो अतुल्यकालिक कॉल का वर्णन करना आसान बनाता है। जब फ़ंक्शन एक्सप्रैस कीवर्ड के साथ एक्सप्रेशन तक पहुंचता है और इसका निष्पादन शुरू करता है, तो बाकी फ़ंक्शन को ऑपरेशन के एक स्वचालित निरंतरता के रूप में फिर से बनाया जाएगा और एसिंक्रोनस फ़ंक्शन से तत्काल वापसी होगी।" जबकि फ़ंक्शन स्वयं निष्पादित किया जाना जारी रहेगा, दूसरे शब्दों में, अब भाषा ही, और प्रोग्रामर नहीं, कोड निष्पादन के आदेश के निर्माण का कार्य लेता है। chrono कोड एक तार्किक संरचना का अधिग्रहण किया। "

एक एसिंक्रोनस फ़ंक्शन एक क्लास मेथड या अनाम फ़ंक्शन है जिसे एसिंक्स संशोधक के साथ चिह्नित किया गया है। यह टास्क क्लास और टास्क <T> के किसी ऑब्जेक्ट को मनमाने प्रकार T के लिए लौटा सकता है - ऐसे कार्यों में इसका इंतजार किया जा सकता है। यदि फ़ंक्शन चिह्नित async रिटर्न शून्य (जो भी मान्य है), तो प्रतीक्षा का उपयोग नहीं किया जा सकता है। लेकिन दूसरी तरफ, हम टी के रूप में किसी भी प्रकार का उपयोग कर सकते हैं ।

ASP.NET MVC 4 और C # अतुल्यकालिक सुविधाएँ

ASP.NET MVC अनुप्रयोगों में एसिंक्रोनस का उचित उपयोग प्रदर्शन पर बहुत सकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। मानो या न मानो, यह है। अब मैं दिखाऊंगा कि कैसे।

तो हम हर जगह क्यों नहीं हैं और सब कुछ अतुल्यकालिक रूप से कर रहे हैं? और क्योंकि यह बहुत कठिन है, त्रुटियों से भरा और अंततः हमारे आवेदन को बनाए रखने के लिए मुश्किल है। लेकिन नए अतुल्यकालिक मॉडल के साथ यह जल्द ही बदल जाएगा।

ASP.NET MVC 4 में, अतुल्यकालिक प्रोग्रामिंग बहुत बदल गया है। आप जान सकते हैं कि ASP.NET MVC 3 में हमारे नियंत्रक को AsyncController से विरासत में प्राप्त होना चाहिए और एक विशिष्ट पैटर्न के अनुरूप होना चाहिए। आप इस लेख में " ASP.NET MVC में अतुल्यकालिक नियंत्रकों का उपयोग करना " पढ़ सकते हैं।

ASP.NET MVC 4 में, हमें अब AsyncController का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है, बस हमारे नियंत्रक को Async के साथ चिह्नित करें और क्लास टास्क या टास्क <T> (जहां T आमतौर पर ActionResult है ) की एक वस्तु लौटाएं।

मैंने एक ही बार में दो उदाहरणों को एक अनुप्रयोग में संयोजित करने की कोशिश की, जो क्रमशः एक ही क्रिया करते हैं - सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस। मैंने तनाव परीक्षण भी किया और परिणामों ने मुझे झकझोर दिया! अब कोड पर एक नजर डालते हैं।

सबसे पहले, मैंने नए ASP.NET वेब एपीआई का उपयोग करके सबसे सरल REST सेवा बनाई। सबसे सरल मॉडल जो मेमोरी में संग्रह संग्रहीत करता है (आप इसके बजाय डेटाबेस का उपयोग कर सकते हैं):

public class Car { public string Make; public string Model; public int Year; public int Doors; public string Colour; public float Price; public int Mileage; } public class CarService { public List<Car> GetCars() { List<Car> Cars = new List<Car> { new Car { Make="Audi", Model="A4", Year=1995, Doors=4, Colour="Red", Price=2995f, Mileage=122458 }, new Car { Make="Ford", Model="Focus", Year=2002, Doors=5, Colour="Black", Price=3250f, Mileage=68500 }, new Car { Make="BMW", Model="5 Series", Year=2006, Doors=4, Colour="Grey", Price=24950f, Mileage=19500 } //This keeps going like that }; return Cars; } } 

और सेवा कोड:

 public class CarsController : ApiController { public IEnumerable<Car> Get() { var service = new CarService(); return service.GetCars(); } } 

इसलिए, मेरे पास एक सेवा है। अब मैं एक वेब एप्लिकेशन लिखूंगा जो सेवा से डेटा प्राप्त करेगा और इसे दिखाएगा। ऐसा करने के लिए, मैंने सेवा की एक श्रेणी लिखी जो डेटा प्राप्त करती है और उन्हें डिसेर्बलाइज़ करती है: एसिंक्रोनस कॉल के लिए, मैंने नए HttpClient का उपयोग किया, और सिंक्रोनस कॉल के लिए , सामान्य वेबक्लाइंट । मैंने Json.NET का भी उपयोग किया:

 public class CarRESTService { readonly string uri = "http://localhost:2236/api/cars"; public List<Car> GetCars() { using (WebClient webClient = new WebClient()) { return JsonConvert.DeserializeObject<List<Car>> ( webClient.DownloadString(uri) ); } } public async Task<List<Car>> GetCarsAsync() { using (HttpClient httpClient = new HttpClient()) { return JsonConvert.DeserializeObject<List<Car>> ( await httpClient.GetStringAsync(uri) ); } } } 

GetCars विधि के बारे में कहने के लिए कुछ भी नहीं है - यह सरल है। लेकिन GetCarsAsync के बारे में हम निम्नलिखित कह सकते हैं:

• यह async कीवर्ड के साथ चिह्नित है, जो हमें बताता है कि किसी प्रकार का एसिंक्रोनस कोड है।
• हमने HttpClient.GetStringAsync से पहले प्रतीक्षित कीवर्ड का उपयोग किया, जो कार्य <string> लौटाता है। और हम इसे एक नियमित स्ट्रिंग के रूप में उपयोग कर सकते हैं - प्रतीक्षित कीवर्ड हमें ऐसा करने की अनुमति देता है।

और अंत में, यहाँ नियंत्रक है:

 public class HomeController : Controller { private CarRESTService service = new CarRESTService(); public async Task<ActionResult> Index() { return View("index", await service.GetCarsAsync()); } public ActionResult IndexSync() { return View("index", service.GetCars()); } } 

इसलिए, हमें इंडेक्स मिला - एक अतुल्यकालिक फ़ंक्शन जो टास्क <ActionResult> , और IndexSync - एक नियमित सिंक्रोनस कॉल लौटाता है । यदि हम एड्रेस / होम / इंडेक्स या / होम / इंडेक्ससिंक पर जाते हैं , तो हम पेज खोलने की गति में बहुत अंतर नहीं देखेंगे - यह लगभग एक ही है।

इन तरीकों के काम में अंतर को मापने के लिए, मैंने एमएस विज़ुअल स्टूडियो 2010 अल्टीमेट में लोड टेस्ट बनाए। मैं इन दो पृष्ठों को दो मिनट के भीतर खोलूंगा, 50 उपयोगकर्ताओं के लोड के साथ शुरू, धीरे-धीरे इसे 20 उपयोगकर्ताओं द्वारा हर 5 सेकंड में बढ़ाया जाएगा। अधिकतम सीमा 500 उपयोगकर्ताओं की है। हम परिणाम पर क्लिक करते हैं (क्लिक करने योग्य):



यह देखा जा सकता है कि सिंक्रोनस संस्करण के लिए, प्रतिक्रिया समय 11.2 सेकंड है, और एसिंक्रोनस संस्करण के लिए - 3.65 सेकंड। मुझे लगता है कि अंतर स्पष्ट है।

उसी क्षण से, मैं इस अवधारणा का अनुयायी बन गया "सब कुछ जो 40ms (नेटवर्क, फ़ाइल सिस्टम से संबंधित संचालन - यानी सभी मुख्य I / O) से अधिक समय लेता है - यह सब अतुल्यकालिक होना चाहिए!"