Monthly Archives: March 2011

async i await – višenitno programiranje bez niti – 1. dio


Novine koje dolaze sa C# 5.0 već su postale „lanjski snijeg“, obzirom da je već prošlo 4 mjeseca od pdc10 na kojem je Anders Hejlsberg prezentirao buduću verziju C# 5.0. Pored kompajler kao servis, i još nekoliko novina, prezentiran je novi koncept programiranja nazvan asinhrono programiranje. Šta je asinhrono programiranje i zašto nam može poslužiti, biće u prezentirano nekoliko blog postova.

Uvod

Kako možemo definisati asinhrono programiranje?

To nije ništa drugo do jedna vrsta višenitnog programiranja, ali bez direktnog formiranja niti.

Kako bi na najjednostavniji način pokušali objasniti asinhrono programiranje potrebno je prvo definisati i detektovati probleme u razvoju aplikacija do kojih je dovela pojava ove vrste programiranja.

Višenitno programiranje zadnjih godina postaje sve više prisutno, jer aplikacije koje se danas razvijaju postaju više ovisne od raznih servisa koji se obično nalaze na udaljenim računarima ili pak u oblacima. S druge strane, postoje aplikacije koje u svom sastavu imaju funkcije koje izvršavaju vrlo duge operacije, pri čemu je korisnički interfejs uglavnom nepomičan i zamrznut, te danas predstavlja staromodan i prevaziđen način dizajniranja aplikacija.

Podsjećanja radi, svaka .NET (slobodno možemo reći i bilo koja Windows) aplikacija posjeduje samo jednu nit i ona se zove UI ili glavna nit (main thread). Bez dodatnog programiranja u dotičnoj aplikaciji sve operacije se izvršavaju sekvencijalno: jedna po jedna odnosno, svaka operacija mora čekati sve prethodne operacije da se izvrše da bi se sama izvršila. Što u kontektu prethodnih razmatranja predstavlja vrlo ozbiljan problem, jer mi želimo da imamo mogućnost izvršavanja, paralelno više operacija odjednom, jer imamo hardver koji to podržava, imamo memoriju koja to može prihvatiti, i na kraju imamo više procesorskih jezgri koje to mogu obraditi. S druge strane zahtjevi kupaca za takvim aplikacijama postalo je must. Pa zašto bi čekali, jer na kraju vrijeme je novac.

Kako .NET danas može doskočiti ovim problemima?

Prvenstveno tako što će „long-running“ operacije „prebaciti“ iz UI niti u radnu nit (worker thread), tako da ova prva bude slobodna i da može reagovati na korisničke aktivnosti.

A kako se ovakve logike implementiraju?

Višenitnim programiranjem koje je u principu složeno i za najiskusnije developere, a posebno onda kad ih je puno i potrebno pronaći neki logički bug, koji se tu pojavio nakon svih mogućih testova. Tad dotični programer kune majku što ga je rodila.

Od samog pojavljivanja .NET višenitno programiranje zastupljeno je u određenoj mjeri i od prve verzije pokušava se ovaj način programiranja usavršiti, što u principu predstavlja i zadaću .NET frameworka. Prije samog upoznavanja sa novim ključnim riječima async i await, vrlo je važno upoznati se sa današnjim tehnikama višenitnog programiranja koje će ovdje kratno biti prezentirane.

Današnje tehnike za višenitno programiranje

Klasa Thread

Formirati radnu nit i u njoj pozvati funkciju da nešto izvrši, jednostano možemo uraditi koristeći klasu Thread, koja se nalazi u System.Threading. Primjer kako se to radi prikazano je na sljedćem listingu.

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// thwo worker thread is constructed
Thread thread1 = new Thread(new ThreadStart(Operation1));
Thread thread2 = new Thread(new ThreadStart(Operation2));
// first start thread 1
thread1.Start();
// then start thread two
thread2.Start();

//Press any key to continue
Console.ReadKey();

}

public static void Operation1()
{
System.Threading.Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine("I am operation one.");
}

public static void Operation2()
{

System.Threading.Thread.Sleep(1000);
Console.WriteLine("I am operation two.");
}
}

Rezultat gornjeg listinga je prikazan na sljedećoj slici.

clip_image002

Sa slike možemo vidjeti da se prva izvršila metoda koja se druga startala tj. Operation2. Po konceptu sekvencijalnog programiranja ovo je nemoguće, ali u koliko smo formirali dvije potpuno neovisne niti, koje se izvršavaju neovisno od glavne UI niti, ovo je potpuno normalno. Oko višenitnog programiranja možete više saznati na linku koji se nalazi u referencama za ovaj blog post.

BackgroundWorker novina u .NET 2.0

Sirovo korištenje Thread klase predstavljalo je problem, jer na mnogim dijelovima u aplikaciji potrebno je formirati samo jednu radni nit, u koju se treba poslati neka operacija za izvršavanje. Novina koja je došla sa .NET 2.0 zvala se BackgrounWorker i predstavljala je jednu od najpopularnijih komponenata u WinForms toolboxu. Formiranje jedne radne niti preko BackgroundWorker komponente postalo je dosta pojednostavljeno. Na sljedećoj slici prikazan je jedan od načina kako definisati ovu komponentu u aplikaciji. Obzirom da se nalazila kao komponenta u Toolboxu, drag & drop funkcijom moguće je formirati u aplikaciji.

clip_image004

Nakon povlačenja i spuštanja u formu (br. 1), potrebno je definisati događaje: DoWork 1, ProgressChanged 2 i ProgressCompleted 3, te implementirati logiku. Naredni listing prikazuje kako radi BackgroundWorker.

Pored definisanja događaja potrebno je backgroundWorker podesiti da obavještava o progresu, na način kako je prikazano na slici.

Kada kliknemo na dugme Operation1, program starta sa procesuiranjem, i nakon svakog intervala preko ProgressChanged informacija o progresu se proslijedi, te na kraju procesuiranja pozove ProgressCompleated informirajući da se operacija zavrsila. Važno je napomenuti da su ovi događaji pozivaju u UI niti, i slobodno možemo „dirati“ kontrole Form1.

public partial class Form1 : Form
{

public Form1()
{
InitializeComponent();
}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//Call DoWork in workre thread
backgroundWorker1.RunWorkerAsync();
}

private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
Thread.Sleep(500);
//Reports progress about operation state
backgroundWorker1.ReportProgress(i+1);
}
}

private void backgroundWorker1_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
{
progressBar1.Value = e.ProgressPercentage;
}

private void backgroundWorker1_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
MessageBox.Show("Operation1 has been completed.");
}
}

BackgroundWorker je pravo jednostavan, ali pri složenijoj logici ipak moramo pribjeći formiranju objekata Thread klase, te se upustiti u pustolovinu višenitnog programiranja.

Zaključak

Prethodno su prikazane najčešće tehnike za višenitno programiranje te stoga i dovoljna uvertira u analizu novih ključnih riječi u C# 5.0 i višenitnog odnosno asinhronog programiranja.

U sljedećem postu upustićemo se u analizu async i await ključnih riječi te vidjeti kako programirati višenitno bez niti, ili u prevodu kako sekvencijalan kod natjerati da radi višenitno, te pokušati prognozirati da li je stvarno došao kraj višenitnom programiranju kao jednom od najsloženijih tehnika programiranja.

Izvorni kod za prvi dio članka o asinhronom programiranju možete skinuti sa ovog linka. Ažurirana verzija izvornog koda može se pronaći na ovom linku.

References:

1. http://www.c-sharpcorner.com/uploadfile/mgold/multithreadingintro10062005000439am/multithreadingintro.aspx

Advertisements

MVVM u razvoju WPF/SL poslovnih aplikacija na MSNetwork


Upate 20.03.2011: Izvorni kod za demo sa predavanja, kao i prezentacijsku datoteku možete skinuti sa ovog linka.

U sklopu konferencije MSNetwork 18. marta u 9 sati u hotelu Vidivić biće održano predavanje na temu MVVM tehnika u razvoju WPF/SL poslovnih aplikacija u kojoj će biti prezentirana ova tehnika razvoja WPF i Silverlight aplikacija.

Podaci o prezentaciji:

Prezentator: Bahrudin Hrnjica, DataSoft Bihać
Twitter: @bhrnjica
Trajanje: 45-60 min.
Level: 300-400

Kratki opis:

Model View ViewModel (MVVM) predstavlja tehniku pri razvoju i dizajnu  aplikacija na WPF i Silverlight UI platformama, a koncipirana je na odvajanju korisničkog iskustva(UX) i poslovne logike (BL). Ova tehnika predstavlja novi koncept razvoja, dizajna i implementacije poslovnih aplikacija. Prezentacija prikazuje  MVVM tehniku razvoja, kroz pojašnjenje 3 sloja: Model, View i ViewModel. U sklopu prezentacije biće pojašnjen koncept komunikacije između View i ViewModela kroz Commands i Behaviors klase, te pojam tzv. ChildWindows pomoću Messenger klase, preko koje se vrši povratna veza između ViewModel i View slojeva. Tokom prezentacije svi pojmovi i modeli prezentiraju se kroz demo primjer: BugTracker aplikacija urađen u Silverlight i WPF. Primjer demonstrira upotrebu MVVM tehnike, kroz dijeljenje izvornog koda sa WPF i Silverlight, dijeljenje jednog modela (Entity Framework) baze podataka između Silverlight i WPF preko implementacije posebnog servisa kojim se, s jedne strane rasterećuje ViewModel klasa, a s druge strane unificira pristup bazi podataka iz Silverlight i WPF  implementacijom zajedničkih metoda definisanih u baznom intrfejsu. BugTracker aplikacija sadrži i upotrebu lokalizacije, RIA Servisa i drugih primarnih dijelova aplikacije koji svaka poslovna aplikacija sadrži. Aplikacija sadrži preko 95% zajedničkog izvornog koda kojeg dijele WPF i Silverlight. BugTracker je posebno radjen za ovu konferenciju te će se objaviti upravo po završetku prezentacije. Screenshot aplikacije u Silverlight i WPF prikazan je u narednoj slici.

Screenshot Demo aplikacije koje će biti prezentirana na MSNetwork 18. marta.

 

 

 

 

 

 

 

 

Prezentacijska datoteka kao i demo aplikacija biće objavljena poslije konferencije.

MSNetwork prva poslovna konferencija u BiH


Kao što je većim dijelom poznato, ovog mjeseca se održava prva Microsoft-ova poslovna konferencija u Bosni i Hercegovini, tačnije u Banjaluci 17 i 18 marta. Ova konferencija će na jednom mjestu okupiti predstavnike bh. privrede, privatnog i javnog sektora, te istaknute domaće i inostrane IT stručnjake s ciljem predstavljanja najnovijih Microsoftovih i partnerskih rješenja i njihovog korištenja za efikasnije poslovanje.

Konferencija je podijeljena na četiri dijela, i paralelno nudi tri smijera prezentacija namijenjena poslovnim korisnicima, IT profesionalcima te programerima, te četvrti smijer su predavanja lokalnih User grupa.

Kao konferencijske sale izabrani su velika i mala sala Dječijeg pozorišta RS, amfiteatar Doma omladine te prostori Hotela Vidović. Kao što je već rečeno osim predavanja iz spomenute tri kategorije, posjetiocima će tokom konferencije biti ponuđena i predavanja koja će pripremiti članovi Microsoft zajednice korisnika i profesionalaca u Bosni i Hercegovini, MSCommunity.ba, a detaljan raspored predavanja možete naći na oficijelnoj stranici konferencije http://www.msnetwork.ba.

Sve informacije oko konforencije možete pogledati na http://www.msnetwork.ba, raspored predavanja sa temama po smjerovima također možete pogledati na http://msnetwork.ba/program.aspx, a informacije oko predavača na stranici  http://msnetwork.ba/predavaci.aspx.

Vidimo se na konferenciji!