Используем фичи C# 5 (async и await) в .NET 2.0

Посвящается тем 45% .NET разработчиков, что до сих пор сидят на фремворках 2.0-3.5.

Да, вы не ослышались. async и await во втором дотнете. Но обо всём по порядку.

Зачем?

В какой-то момент мне надоело вручную возиться с написанием асинхронного кода. Async/awat выглядели слишком вкусными, чтобы не попробовать. Зная, что Microsoft при добавлении новых возможностей в язык и компилятор не привязывает их жёстко к фреймворку (так, extension-методы и LINQ отлично можно использовать во втором .NET, если где-нибудь объявить System.Runtime.CompilerServices.ExtensionAttribute), и видя Async CTP, добавляющего возможность использования async/await в 2010-ую студию при использовании в качестве целевого фреймворка .NET 4.0, я подумал, а почему бы и нет?

Путь

Изучая результаты деятельности компилятора и зависимости классов фреймворка, я понял, что добавлением одного атрибута без кода тут не обойдёшься. Нужна полноценная реализация, но где же её взять? И тут на помощь приходит Mono с его реализацией BCL под лицензией MIT. Что ж, нагло качаем Mono 3.10.1 и выдёргиваем подчистую System.Threading.Tasks и необходимые классы из System.Runtime.CompilerServices. Они по зависимостям тянут ну очень много чего, но по большей части всё решается простым копированием. Проблем возникает две:

1) OperationCanceledException ничего не знает про CancellationToken. Создаём класс OperationCancelledExceptionExt, который знает. Кидает его CancellationToken.ThrowIfCancelled, так что знать про него нашему коду не обязательно.

2) ExceptionDispatchInfo. Вот тут начинаются настоящие проблемы. Класс позволяет не потерять стектрейс при повторном выбросе исключения, что очень полезно для async/await, ради которых всё и затевалось. Mono реализует его через internal-метод своей реализации класса Exception, так что эти исходники нам не очень-то помогут. Что ж, лезем в исходники фреймворка. После беглого анализа понимаем, что есть некий механизм, используемый рантаймом для поддержки конструкций вида:
catch (Exception e) { throw; }
Анализируем, выдаём вот такой код (извлечение нужных Field/MethodInfo и сохранение состояния в другом месте):

public void Throw () { try { throw _exception; } catch { InternalPreserveStackTrace.Invoke (_exception, new object[0]); RemoteStackTrace.SetValue (_exception, _stackTrace); Source.SetValue (_exception, _source); throw; } }

Получаем поведение, близкое к необходимому: 

The exception is thrown as if it had flowed from the point where it was captured to the point where the Throw method is called.

За неимением лучших решений оставляем так.

Компилируем, подключаем к проекту… Наблюдаем картину: async/await работают, но зачем-то помечены красным. Лечится выставлением правильной версии языка в свойствах проекта.

Как пользоваться

Для сборки средствами Visual Studio 2010 необходима установка Async CTP. Для установки необходимо выполнить ряд неочевидных действий, таких как предварительное удаление MVC3 и  всех  обновлений на студию, вышедшие после SP1.
В Visual Studio 2012 я не проверял, но должно завестись.

Далее подключаем к проекту MonoLib.dll и пользуемся, не забыв выставить в свойствах проекта, что у нас C# 5. Небольшая демка лежит там же.

Дополнения и улучшения

Поскольку для сборки тасков нужны были Tuple и перегрузки Action/Func, было принято решение не мелочиться и запихнуть в библиотеку и LINQ2Objects. При желании можете удалить.

Был создан класс MonoLib.Async.Extensions, куда было добавлено несколько полезных методов-расширений, половина из которых скопипащена с небольшими изменениями из вот этого документа. Кстати, документ настоятельно рекомендую прочитать, подробно изложено, как правильно пользоваться тасками и async/await, а так же как правильно оборачивать в них код, использующий иные модели асинхронных вызовов.

Исходники MonoLib.dll (заимствования из Mono + правки + ExceptionDispatchInfo) доступны на GitHub, улучшить решение в ваших силах.

Ссылки по теме

• Купить программу Microsoft: Visual Studio 2012
• Каталог программ Microsoft
• Задать вопрос ONLine по покупке программ в интернет магазине ITShop
• Внимание! Новое предложение Microsoft -15% на ОС Windows + Office