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微軟緣何認為VB與C#需要異步語法

  在過去幾年間,多線程編程已經成為了一個熱門話題。雖然我們長久以來一直都希望能有高速響應的用戶界面,但實現這個愿望的工具卻遲遲不見蹤跡。對于大多數框架(包括.NET程序員所使用的那些框架)來說,對用戶界面的更新仍然局限于單獨一個線程,同時,硬件制造商已經轉向了多核來代替更快的CPU。

  C#與VB一開始提供了非常簡單的并發支持,這是通過對監視器與委托使用lock/SyncLock關鍵字來實現的,異步程序庫通過這兩個關鍵字實現異步編程。在隨后的幾個版本中,我們并沒有看到這兩種語言在異步領域有任何進展,微軟的精力都放在其他領域上了。隨著.NET 4.0的到來,情況有了很大的變化。.NET 4.0引入了3個新的程序庫:Task Parallel Library(TPL)、Parallel LINQ以及Coordination Data Structures(CDS)。這些程序庫構建在增強的語法之上,如lambda、closure以及LINQ,極大簡化了多線程開發工作。但這些庫也不是十全十美的。Parallel LINQ看起來沒什么問題,而對TPL的異步調用依舊充滿了壞味道,有時還會出錯。

  如今的異步模式的一個大問題在于他們組合的不好。每個異步操作都需要通過回調鏈接到下一個。但回調是無法組合的,每一步都是獨立的函數,無法劃分到常見的編碼結構中,如循環、using或是try——catch塊。

  結果,大多數開發者實際上并沒有使用異步模式。他們轉向了并發的多線程,依賴于后臺線程和手工同步。但這種方式也存在著問題。由于將線程浪費在了阻塞的I/O上,因此你失去了操作系統所提供的性能與可伸縮性的優勢,比如說I/O Completion Ports,更不必說調度大量線程給內存帶來的壓力了。此外,你還可以使用單獨一個線程和循環,這意味著每次I/O操作都得等到之前的操作完成后才能開始。

  也就是說,我們按照這種方式編寫代碼已經有很長一段時間了,在大多數情況下都沒什么問題。通常,計算機都有足夠的速度和內存來處理對線程的草率使用,這使得將數據編排到UI線程變得不那么困難。那到底有什么變化呢?

  有三件事:

  首先是基礎項目。Async CTP并非憑空出現的,它構建在之前的大量研究與產品項目基礎之上。這包括了異步語言Axum、Task Parallel Library(TPL)、Reactive Extensions(Rx)以及F#的異步工作流。當這些工作全部完成后,VB/C#中的異步語法將成為下一步工作。

  其次是參與的人。與很多研究項目會雇傭畢業生不同,Somasegar打造了一個由5個天才項目經理所構成的團隊,他們負責構建語法,以此證明異步編程可以像同步編程一樣簡單。這些開發者是Avner Aharoni、Mads Torgersen、Stephen Toub、Alex Turner以及Lucian Wischik,他們都是.NET領域的名家。沒有他們的協作與奉獻,CTP是不可能出現的。

  最后是Silverlight。除了是Flash的替代者以外,Silverlight還是微軟移動戰略中的重要棋子。除非開發游戲,否則不使用Silverlight是沒法在Windows Phone 7上編寫應用的。Sivlerlight并不支持異步的I/O操作。曾嘗試將WPF代碼移植到Silverlight上的開發者知道,Sivlerlight是不支持異步I/O操作的。你別無選擇,只能使用異步模式。Lucian在其“Async CTP簡介”一文中闡釋了這么做是多么的復雜。

  當然了,這可能意味著C#與VB應該支持異步語法。如果這在C# 5/VB 11中真的發生了,那么一旦發現語義不正確就沒機會再移除掉了。這需要以犧牲其他特性作為代價,從“編譯器即服務(compiler-as-a-service)”到各種細小的特性。

  查看英文原文:Why Microsoft Believes that VB and C# Need an Asynchronous Syntax

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