A programação assíncrona em C# é uma técnica relevante que permite que um programa execute várias tarefas de forma concorrente, sem bloquear o thread principal. Isso é extremamente útil em situações onde é necessário lidar com operações de entrada e saída (I/O) intensivas, como requisições de rede, leitura de arquivos, entre outras.
Por que utilizar programação assíncrona em C#?
A utilização de programação assíncrona em C# traz diversos benefícios, como a melhoria na responsividade de aplicações, a melhor utilização de recursos do sistema e a possibilidade de criar aplicações mais escaláveis e eficientes. Além disso, a programação assíncrona é fundamental em aplicações que precisam lidar com um grande volume de requisições simultâneas, como servidores web e sistemas de processamento em tempo real.
Como utilizar programação assíncrona em C#?
Existem várias opções para trabalharmos de forma assíncrona. No contexto desse artigo, vamos focar exclusivamente no C# e em palavras-chave específicas. Uma das formas de utilizar programação assíncrona em C# é a utilização das palavras-chave async e await em métodos que realizam operações assíncronas. Por exemplo, ao realizar uma requisição HTTP em um aplicativo C#, podemos utilizar a classe HttpClient juntamente com as palavras-chave async e await para tornar a operação assíncrona:
private async Task < string > GetHttpContentAsync(string url)
{
using (HttpClient client = new HttpClient())
{
HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);
return await response.Content.ReadAsStringAsync();
}
}
Dessa forma, o método GetHttpContentAsync irá realizar a requisição HTTP de forma assíncrona, sem bloquear o thread principal do programa.
Exemplo prático de programação assíncrona em C#
Vamos considerar um exemplo mais complexo, onde precisamos realizar múltiplas requisições HTTP de forma assíncrona e esperar que todas as requisições sejam completadas antes de continuar o processo. Neste caso, podemos utilizar o método Task.WhenAll para aguardar o término de todas as tarefas assíncronas:
private async Task < List < string > > GetMultipleHttpContentsAsync(List < string > urls)
{
List < Task < string > > tasks = new List < Task < string > > ();
foreach (string url in urls)
{
tasks.Add(GetHttpContentAsync(url));
}
string[] results = await Task.WhenAll(tasks);
return results.ToList();
}
Neste exemplo, o método GetMultipleHttpContentsAsync irá realizar múltiplas requisições HTTP de forma assíncrona e aguardar o término de todas elas antes de retornar o resultado final.
Outras formas de atuar no assíncrono com C#
Além do uso das palavras-chave async e await, existem outras abordagens e padrões para trabalhar com programação assíncrona em C#. Vamos explorar algumas dessas opções:
Uso de Task.Run para operações de CPU-bound
Para operações que demandam processamento intensivo de CPU, podemos utilizar o método Task.Run para executar essas tarefas em um thread separado, liberando o thread principal para continuar executando outras operações:
private async Task < int > PerformCpuBoundOperationAsync()
{
return await Task.Run(() =>
{
// Simulação de uma operação que demanda processamento intensivo de CPU
int result = 0;
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
result += i;
}
return result;
});
}
Uso de IAsyncEnumerable para processamento assíncrono de streams
A interface IAsyncEnumerable permite a iteração assíncrona sobre coleções de dados, o que é útil para processamento de streams de dados que chegam de forma assíncrona:
private async IAsyncEnumerable GenerateSequenceAsync()
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
await Task.Delay(1000); // Simula uma operação assíncrona
yield return i;
}
}
public async Task ProcessSequenceAsync()
{
await foreach (var number in GenerateSequenceAsync())
{
Console.WriteLine(number);
}
}
Nesse exemplo, a sequência de números é gerada de forma assíncrona e processada à medida que os valores se tornam disponíveis, sem bloquear o thread principal.
Uso de Parallel.ForEachAsync para processamento paralelo
Em cenários onde precisamos processar um grande conjunto de dados de forma paralela, podemos utilizar o método Parallel.ForEachAsync para distribuir as tarefas entre múltiplos threads:
private async Task ProcessDataInParallelAsync(List data)
{
await Parallel.ForEachAsync(data, async (item, cancellationToken) =>
{
await Task.Delay(100); // Simula uma operação assíncrona
Console.WriteLine(item);
});
}
Esse método distribui o processamento dos itens da lista data entre múltiplos threads, permitindo que as operações sejam executadas de forma paralela e assíncrona.
Considerações sobre desempenho e boas práticas
Ao trabalhar com programação assíncrona, é importante seguir algumas boas práticas para garantir um desempenho otimizado e evitar problemas comuns. Certifique-se de:
- Evitar o uso excessivo de
asynceawaitem operações que não necessitam ser assíncronas. - Utilizar
ConfigureAwait(false)em bibliotecas e componentes que não dependem do contexto de sincronização, para evitar deadlocks. - Monitorar e tratar exceções de forma adequada em métodos assíncronos.
- Aproveitar a paralelização quando apropriado para melhorar o desempenho.
Conclusão
A programação assíncrona em C# é uma técnica poderosa que permite melhorar a eficiência e a escalabilidade de aplicações, especialmente em cenários onde é necessário lidar com operações de entrada e saída intensivas. Ao utilizar as palavras-chave async e await, bem como outras abordagens assíncronas, é possível tornar operações assíncronas de forma simples e intuitiva. Portanto, considere utilizar programação assíncrona em seus projetos C# para obter um desempenho otimizado e uma experiência do usuário mais fluida.
Referências
Para mais informações sobre programação assíncrona em C#, confira as seguintes referências oficiais:
- MICROSOFT. Documentação oficial da Microsoft sobre programação assíncrona em C#. Disponível em: https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/programming-guide/concepts/async/. Acesso em: 23 jul. 2024.
- MICROSOFT. Documentação da classe HttpClient. Disponível em: https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.net.http.httpclient. Acesso em: 23 jul. 2024.
- MICROSOFT. Padrões de programação assíncrona baseados em tarefas (TAP). Disponível em: https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/standard/asynchronous-programming-patterns/task-based-asynchronous-pattern-tap. Acesso em: 23 jul. 2024.
- MICROSOFT. Documentação sobre Parallel.ForEachAsync. Disponível em: https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.tasks.parallel.foreachasync. Acesso em: 23 jul. 2024.
- MICROSOFT. Documentação sobre IAsyncEnumerable. Disponível em: https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/whats-new/csharp-8#iasyncenumerable. Acesso em: 23 jul. 2024.
Artigo originalmente publicado em https://leaders.tec.br/artigo/programacao-assincrona-em-c-como-e-por-que-utilizar.
O autor autorizou a republicação do conteúdo no iMasters.
De 0 a 10, o quanto você recomendaria este artigo para um amigo?