基於微軟並行計算的工作流程解決方案 (4) Cancellation, MaxDegreeOfParallelism 和CacheMetadata

上面的列子我們實現了基於System.Threading.Tasks下面的組件封裝的非同步並行活動AsyncParallelActivity。
為了完善這個例子我們還要實現一些並行工作流程活動的準系統 

1)    
設定MaxDegreeOfParallelism (並行數目控制)

2)    
支援Cancellation (子任務取消)

3)    
實現CacheMetaData (效能最佳化) 

 我們先解釋一下為什麼需要Asynchronous Programming Model (APM)模式來實現並行，簡單理解主要原因是同步執行會在同一個線程裡面執行(InProcess)，可以說.net framework中的非同步編程都是利用IAsyncResult來實現的。(非同步編程和多線程的關係是什麼呢？請大家思考)

 1 MaxDegreeOfParallelism

 System.Threading.Tasks.ParallelOptions類型封裝了一些關於並行任務的基本配置資訊,它主要包含有CancellationToken, MaxDegreeOfParallelism,
TaskScheduler:

CancellationToken主要用於實現取消某個並發任務 (task cancellation),

MaxDegreeOfParallelism用於控制並發執行的最多任務，主要用於效能和線程資源控制

TaskScheduler用於控制子任務的執行次序，我們可以利用此類型做自己定製的Scheduler,參見

http://www.codeguru.com/csharp/article.php/c18931

 首先我們來實現MaxDegreeOfParallelism,很簡單，就在我們的AsyncParallelActivity類裡面增加一個屬性MaxDegreeOfParallelism,然後傳遞給Task Factory就可以了。根據MDSN的說法, “The exception that is thrown when this MaxDegreeOfParallelism is set
to 0 or some value less than -1.”這個值不能設定成0,或者負數。我們預設把它設為0.

[RequiredArgument] 
[DefaultValue(0)] 
public InArgument<int> MaxDegreeOfParallelism 
{ 
get; 
set; 
}

我們要修改一下我們的AsyncParallelActivity的BeginExecute方法，讓它能接收ParallelOptions參數。

同時，對於我們上面的例子，我們拖拽了2個AsyncParallelActivity執行個體，但是它們的區別僅僅是執行的方法不同，我們要修改Function參數讓它能接收一組Action.

這樣我們就拋棄了微軟的WF中的Parallel Activity,利用我們的AsyncParallelActivity實現對並行任務的封裝。

修改後的代碼為：

[RequiredArgument]
public InArgument<Action<T>[]> Functions
{
get;
set;
}

[RequiredArgument]
[DefaultValue(0)]
public InArgument<int> MaxDegreeOfParallelism
{
get;
set;
}
protected override IAsyncResult BeginExecute(AsyncCodeActivityContext context, AsyncCallback callback, object state)
{
    var data = Data.Get(context); 
    var functions = Functions.Get(context);
if (data == null) throw new ArgumentNullException("Data");
if (functions == null) throw new ArgumentException("Functions");
    ParallelOptions options = new ParallelOptions();
    options.MaxDegreeOfParallelism = MaxDegreeOfParallelism.Get(context);
// use Task to wrap the action           
    System.Threading.Tasks.Task parallel = Task.Factory.StartNew((taskState) =>
    {
try
       {
           Parallel.ForEach<Action<T>>(functions,options, singleAction => singleAction(data));                    
       }
catch (OperationCanceledException)
       {
          //Exception Handler here, using Enterprise Library Exception Block...
       }
    }, state);
//force to call the EndExecute
    parallel.ContinueWith((task) => { callback.Invoke(task); });
return parallel;            
 }

我們修改一下OrderService代碼,增加一些方法，用於測試MaxDegreeOfParallelism.

public class OrderService
    {
public void DoPartReplication(Order order)
        {
            order.PartNumber = "102324";            
            Thread.Sleep(2000);
            System.Console.WriteLine("DoPartReplication done");           
        }

public void DoVehicleReplication(Order order)
        {
            order.VehicleNumber = "V0123";
            Thread.Sleep(2000);
            System.Console.WriteLine("DoVehicleReplication done");
        }

public void DoCustomerReplication(Order order)
        {
            order.Customer = "Customer123";
            Thread.Sleep(2000);
            System.Console.WriteLine("DoCustomerReplication done");
        }
    }

我們重新定義我們的主活動CloseOrderWorkflow,拋棄微軟的WF中的Parallel Activity,完全利用我們自己定製的AsyncParallelActivity,見

     

                      

 其中的Functions設定為:

 New Action(Of Order)() {AddressOf OrderService.DoPartReplication, AddressOf OrderService.DoVehicleReplication, AddressOf   OrderService.DoCustomerReplication}

它綁定了三個業務方法。

測試1)設定MaxDegreeOfParallelism=4,執行結果為:

總共執行時間為2秒，三個業務方法都執行到了。

測試2)設定MaxDegreeOfParallelism=2,執行結果為:

執行時間為4秒，因為我們設定了最大並發為2，第三個業務方法只有等待了。測試結果證明MaxDegreeOfParallelism有效。

測試代碼在這裡。

WorkflowConsole_chapter_4.zip

 2 Cancellation (待續)

-胡以謙 於 2011.6.15