Асинхронный ввод-вывод и тупик ThreadPool (часть 1)

Асинхронное чтение

Очевидное (и единственное практическое) решение — читать оба канала одновременно, используя отдельные потоки. Для этого есть в основном два подхода. Подход до 4.0 (асинхронные события) и 4.5 и выше (задачи).

Асинхронное чтение с событиями

Код достаточно прост, поскольку использует события .Net. У нас есть два события ручного сброса и два делегата, которые вызываются асинхронно, когда мы читаем строку из каждого канала. Мы получаем нулевые данные, когда достигаем конца файла (т.е. когда процесс завершается) для каждого из двух каналов.

public static string ExecWithAsyncEvents(string path, string args, int timeoutMs)
{
    using (var outputWaitHandle = new ManualResetEvent(false))
    {
        using (var errorWaitHandle = new ManualResetEvent(false))
        {
            using (var process = new Process())
            {
                process.StartInfo = new ProcessStartInfo(path);
                process.StartInfo.Arguments = args;
                process.StartInfo.UseShellExecute = false;
                process.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
                process.StartInfo.RedirectStandardError = true;
                process.StartInfo.ErrorDialog = false;
                process.StartInfo.CreateNoWindow = true;
 
                var sb = new StringBuilder(1024);
                process.OutputDataReceived += (sender, e) =>
                {
                    sb.AppendLine(e.Data);
                    if (e.Data == null)
                    {
                        outputWaitHandle.Set();
                    }
                };
                process.ErrorDataReceived += (sender, e) =>
                {
                    sb.AppendLine(e.Data);
                    if (e.Data == null)
                    {
                        errorWaitHandle.Set();
                    }
                };
 
                process.Start();
                process.BeginOutputReadLine();
                process.BeginErrorReadLine();
 
                process.WaitForExit(timeoutMs);
                outputWaitHandle.WaitOne(timeoutMs);
                errorWaitHandle.WaitOne(timeoutMs);
 
                process.CancelErrorRead();
                process.CancelOutputRead();
 
                return sb.ToString();
            }
        }
    }
}

Мы, конечно, можем улучшить приведенный выше код (например, мы должны сделать общий предел ожидания <= timeoutMs), но вы получите точку с этим примером. Кроме того, нет обработки ошибок или уничтожения дочернего процесса, когда он истекает и не завершается.

Асинхронное чтение с задачами

Гораздо более упрощенный и дезинфицированный подход состоит в том, чтобы использовать новое System.Threading.Tasksпространство имен / структуру, чтобы сделать все тяжелое для нас. Как вы можете видеть, код был сокращен вдвое, и он стал гораздо более читабельным, но нам нужна Framework 4.5 и новее, чтобы это работало (хотя моя цель — 4.0, но для целей сравнения я сделал это немного быстрее). Результаты одинаковы.

public static string ExecWithAsyncTasks(string path, string args, int timeout)
{
    using (var process = new Process())
    {
        process.StartInfo = new ProcessStartInfo(path);
        process.StartInfo.Arguments = args;
        process.StartInfo.UseShellExecute = false;
        process.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
        process.StartInfo.RedirectStandardError = true;
        process.StartInfo.ErrorDialog = false;
        process.StartInfo.CreateNoWindow = true;
 
        var sb = new StringBuilder(1024);
 
        process.Start();
        var stdOutTask = process.StandardOutput.ReadToEndAsync();
        var stdErrTask = process.StandardError.ReadToEndAsync();
 
        process.WaitForExit(timeout);
        stdOutTask.Wait(timeout);
        stdErrTask.Wait(timeout);
 
        return sb.ToString();
    }
}