技術解説 – 非同期

.NETの世界での「非同期」とは、非同期処理（主に非同期I/O）を効率よく、しかも最小のプログラミングコストで実現するため、コンパイラとライブラリの補助で実現する機能の事です。C#やVB.netにおいて、「async-await」キーワードを使って、ほぼ従来通りのフローコーデイングを実現可能で、コンパイラが自動的に複雑なステート管理に展開してくれるため、人的なエラーを起こしにくく、コード量も飛躍的に削減出来ます。

これまでの非同期処理のセオリーは、プロセスレベルやスレッドレベルで、いわゆる「ワーカープロセス・スレッド」を使ってオフロード処理する方法が主流でした。この方法の問題点は、メインの処理とワーカーとの間で行わなければならない同期処理や、ワーカー処理がI/Oのブロッキングを保持するためだけにCPUリソースを消費（プロセスやスレッドを使う）してしまう事でした。.NETの非同期処理は、非同期I/Oにほぼ直結した操作を実現可能であり、更にCPU依存性処理もまったく同じ操作に統合する事が出来ます。

C#の非同期メソッド構文をベースに、JavaScript（ECMAScript）の将来のバージョンや、他の言語へも同様のセマンティックスでの導入が実現しつつあります。

// ファイルを非同期で読み取りながら、行数を数える
public async Task<int> CountTextLinesAsync(string path)
{
	using (var stream = File.Open(path, FileMode.Open))
	{
		var tr = new StreamReader(stream);
		var count = 0;
		while (true)
		{
			// 非同期で一行読み取る
			var line = await tr.ReadLineAsync();
			if (line == null)
			{
				break;
			}
			count++;
		}
		return count;
	}
}

// フォルダの全てのテキストファイルの行数を非同期で並列計測する
public async Task<int> CountTextFilesAsync(string path)
{
	// フォルダ内のファイルを並列計測して、最後に集計して返す
	return
		(await Task.WhenAll(
			Directory.EnumerateFiles(path, "*.txt").
			Select(CountTextLinesAsync))).
		Sum();
}

固定ページは書いた順に紹介するようにしているのですが、初心者が非同期処理でハマらないように、敢えてこの2つの記事を先頭に持ってきています。

非同期処理、なにもわからない

非同期処理を書こうとして、溶岩地帯に突っ込んでしまう事例を、日常描画風に書いてみました。下の、「できる！」より、こちらの方が分かりやすい人もいるかも知れません。

技術レベル : 100

非同期処理、なにもわからない

できる！C#で非同期処理(Taskとasync-await)

非同期処理を始めてみようとしているのなら、まずこの記事を参照することを、強くお勧めします。

技術レベル : 100

できる！C#で非同期処理(Taskとasync-await)

パターンでわかる! .NET Coreの非同期処理

こちらも、あえて上に持ってきておきます。.NET Conf 2019 meetup in AICHIで登壇した時のスライドです。

.NET Core 3.0の登場で、C# 8.0と組み合わせた非同期処理が完成の域に達したと考え、Taskの登場から現在に至るまでの経過と、最低限知っておけば困らないポイントを凝縮して解説しました。

非同期処理の実装にこれから取り組む方、非同期処理が分からなくて悩んでいる方、全体を俯瞰したい方、最新の事情をキャッチアップしたい方にお勧めします。本記事ではセッションビデオも公開しているので、合わせて参照すればより理解が進むと思います。

技術レベル：200～400

元記事: パターンでわかる! .NET Coreの非同期処理

これからの「async/await」の話をしよう

「これからの「async/await」の話をしよう」は、名古屋Geekbarで登壇した時のプレゼンです。非同期処理実装の基礎を解説しています。この前身に「いまさら恥ずかしくてasyncをawaitした 」がありますが、改訂しているので本稿を参照すればOKです。

技術レベル：200～300