允许异步方法一次只调用一个实例

Question

我有一个方法不能同时在多个线程中执行(它写入文件).我不能用lock,因为方法是async.如何避免在另一个线程中调用该方法？程序应该等待上一次调用完成(也是异步),而不是第二次调用它.

例如,使用以下代码创建一个新的C#控制台应用程序:

using System;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;
namespace ConsoleApplication1 {
    internal class Program {

        private static void Main () {
            CallSlowStuff();
            CallSlowStuff();
            Console.ReadKey();
        }

        private static async void CallSlowStuff () {
            try {
                await DoSlowStuff();
                Console.WriteLine("Done!");
            }
            catch (Exception e) {
                Console.WriteLine(e.Message);
            }
        }

        private static async Task DoSlowStuff () {
            using (File.Open("_", FileMode.Create, FileAccess.Write, FileShare.None)) {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    await Task.Factory.StartNew(Console.WriteLine, i);
                    await Task.Delay(100);
                }
            }
        }
    }
}

在此示例中,第二次调用CallSlowStuff抛出异常,因为它无法访问已打开的文件.添加lock不是一种选择,因为lock并且async不要混合.(Main方法应该被认为是不可替换的.在实际的应用程序中,CallSlowStuff是一个可以在任何地方调用的接口方法.)

问题:如何进行后续调用以CallSlowStuff等待当前正在运行的调用完成,而不阻塞主线程？可以使用async/await和tasks(以及Rx)来完成吗？

Answer 1

你需要某种异步锁定.Stephen Toub有一系列关于构建async同步原语(包括AsyncLock)的文章.AsyncLockStephen Cleary的AsyncEx库中也包含一个版本.

但可能更简单的解决方案是使用内置的SemaphoreSlim,它支持异步等待:

private static SemaphoreSlim SlowStuffSemaphore = new SemaphoreSlim(1, 1);

private static async void CallSlowStuff () {
    await SlowStuffSemaphore.WaitAsync();
    try {
        await DoSlowStuff();
        Console.WriteLine("Done!");
    }
    catch (Exception e) {
        Console.WriteLine(e.Message);
    }
    finally {
        SlowStuffSemaphore.Release();
    }
}