c# – 高效信令任务,用于经常重新安置事件的TPL完成

我正在研究一个模拟系统,除其他外,它允许在离散的模拟时间步骤中执行任务.执行都发生在模拟线程的上下文中,但是,从使用系统的“运算符”的角度来看,它们希望异步地运行.值得庆幸的是,TPL和方便的’async / await’关键字使得这一点非常简单.我在Simulation上有一个原始方法,如下所示：

public Task CycleExecutedEvent()
    {
        lock (_cycleExecutedBroker)
        {
            if (!IsRunning) throw new TaskCanceledException("Simulation has been stopped");
            return _cycleExecutedBroker.RegisterForCompletion(CycleExecutedEventName);
        }
    }

这基本上是创建一个新的TaskCompletionSource,然后返回一个Task.此任务的目的是在模拟发生新的“ExecuteCycle”时执行其继续.

然后我有一些像这样的扩展方法：

public static async Task WaitForDuration(this ISimulation simulation,double duration)
    {
        double startTime = simulation.CurrentSimulatedTime;
        do
        {
            await simulation.CycleExecutedEvent();
        } while ((simulation.CurrentSimulatedTime - startTime) < duration);
    }

    public static async Task WaitForCondition(this ISimulation simulation,Func<bool> condition)
    {
        do
        {
            await simulation.CycleExecutedEvent();
        } while (!condition());
    }

这些非常方便,从“操作符”的角度构建序列,根据条件采取行动并等待模拟时间段.我遇到的问题是CycleExecuted频繁发生(如果我以完全加速的速度运行,大约每隔几毫秒).因为这些’wait’辅助方法在每个循环中注册一个新的’await’,这会导致TaskCompletionSource实例中的大量转换.

我已经分析了我的代码,并且我发现大约5.5％的总CPU时间花费在这些完成中,其中“活动”代码中只花费了可忽略不计的百分比.实际上,所有时间都花在注册新的完成上,同时等待触发条件有效.

我的问题：我如何在保持async / await模式的便利性的同时提高写入“运算符行为”的性能？我认为我需要像轻量级和/或可重复使用的TaskCompletionSource这样的东西,因为触发事件经常发生.

我一直在做更多的研究,听起来一个很好的选择是创建Awaitable模式的自定义实现,它可以直接绑定到事件,消除了对一堆TaskCompletionSource和Task实例的需要.它在这里有用的原因是有很多不同的延续等待CycleExecutedEvent,他们需要经常等待它.理想情况下,我正在寻找一种方法来排队延续回调,然后在事件发生时回调队列中的所有内容.我会继续挖掘,但如果人们知道干净的方法,我欢迎任何帮助.

对于将来浏览这个问题的人来说,这是我放在一起的定制等待者：

public sealed class CycleExecutedAwaiter : INotifyCompletion
{
    private readonly List<Action> _continuations = new List<Action>();

    public bool IsCompleted
    {
        get { return false; }
    }

    public void GetResult()
    {
    }

    public void OnCompleted(Action continuation)
    {
        _continuations.Add(continuation);
    }

    public void RunContinuations()
    {
        var continuations = _continuations.ToArray();
        _continuations.Clear();
        foreach (var continuation in continuations)
            continuation();
    }

    public CycleExecutedAwaiter GetAwaiter()
    {
        return this;
    }
}

在模拟器中：

private readonly CycleExecutedAwaiter _cycleExecutedAwaiter = new CycleExecutedAwaiter();

    public CycleExecutedAwaiter CycleExecutedEvent()
    {
        if (!IsRunning) throw new TaskCanceledException("Simulation has been stopped");
        return _cycleExecutedAwaiter;
    }

这有点好笑,因为等待者从未报告完整,但火灾继续称为完成注册;不过,它适用于这个应用程序.这将CPU开销从5.5％降低到2.1％.它可能仍然需要一些调整,但它比原来的改进很好.