最近在学习.NET4.5关于“并行任务”的使用。“并行任务”有自己的同步机制，没有显示给出类似如旧版本的：事件等待句柄、信号量、lock、ReaderWriterLock……等同步基元对象，但我们可以沿溪这一编程习惯，那么这系列翻译就是给“并行任务”封装同步基元对象。翻译资源来源《（译）关于Async与Await的FAQ》
1. 构建Async同步基元，Part 1 AsyncManualResetEvent
2. 构建Async同步基元，Part 2 AsyncAutoResetEvent
3. 构建Async同步基元，Part 3 AsyncCountdownEvent
4. 构建Async同步基元，Part 4 AsyncBarrier
5. 构建Async同步基元，Part 5 AsyncSemaphore
6. 构建Async同步基元，Part 6 AsyncLock
7. 构建Async同步基元，Part 7 AsyncReaderWriterLock
开始：构建Async同步基元，Part 6 AsyncLock
最近，我们刚刚构建了一个AsyncSemphore，现在，我们来构建一个在using块中支持异步互斥机制的类型。
正如前面帖子所述，信号量非常适用于限流及资源访问管理。你可以给信号量一个初始计数，然后它将只允许指定数量的消费者成功获得信号，强迫多余的请求等待直到资源被释放内部信号计数大于0。信号量可以用来保护正确进入特定代码区域，并且内部计数可以设置为1。通过这种方式，你能使用信号量来达到互斥目的，比如：
private readonly AsyncSemaphore m_lock = new AsyncSemaphore(1);
…
await m_lock.WaitAsync();
try
{
… // protected code here
}
finally
{
m_lock.Release();
}
我们可以通过创建一个AsyncLock类型来支持使用using关键字来简化编码。我们的目的是和上面片段一致的，但是通过类似下面的代码来实现：
private readonly AsyncLock m_lock = new AsyncLock();
…
using(var releaser = await m_lock.LockAsync())
{
… // protected code here
}
为了达到这样的效果，我们将构建下面这样的类型：
public class AsyncLock
{
public AsyncLock();
public Task<Releaser> LockAsync();
public struct Releaser : IDisposable
{
public void Dispose();
}
}
在内部，我们将维护两个成员。我们使用AsyncSemaphore对象来处理大部分逻辑，使用m_releaser变量缓存的Task<Releaser>实例，当访问的锁没有竞争时，可以直接返回从而避免不必要的分配。
private readonly AsyncSemaphore m_semaphore; private readonly Task<Releaser> m_releaser;
Releaser结构仅仅是实现了IDisposable接口的Dispose()方法，该方法将释放底层的信号量。这是允许我们在using块中使用Releaser构造的原因，由using自动生成的finally块将调用Dispose()方法，即Seamphore实例的Release()方法来进行释放。
public struct Releaser : IDisposable
{
private readonly AsyncLock m_toRelease;
internal Releaser(AsyncLock toRelease)
{
m_toRelease = toRelease;
}
public void Dispose()
{
if (m_toRelease != null)
m_toRelease.m_semaphore.Release();
}
}
我们的AsyncLock的构造函数仅仅是初始化成员，使用数值为1的参数创建一个Semaphore，并且创建一个缓存的Task<Releaser>。
public AsyncLock()
{
m_semaphore = new AsyncSemaphore(1);
m_releaser = Task.FromResult(new Releaser(this));
}
最后，构建我们的LockAsync方法。我们首先调用Semaphore的WaitAsync()获得一个Task，用于指代我们获得的锁。如果Task已经完成，则同步返回缓存的Task<Releaser>，这也意味着如果锁没有竞争就不需要分配。如果Task没有完成，则返回一个Task<Releaser>的延续任务。
public Task<Releaser> LockAsync()
{
var wait = m_semaphore.WaitAsync();
return wait.IsCompleted ?
m_releaser :
wait.ContinueWith((_,state) => new Releaser((AsyncLock)state),
this, CancellationToken.None,
TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously, TaskScheduler.Default);
}
这就是本节要讲的AsyncLock。
完整源码如下：
public class AsyncLock
{
private readonly AsyncSemaphore m_semaphore;
// 缓存Task<Releaser>实例，当访问的锁没有竞争时，可以直接返回从而避免不必要的分配。
private readonly Task<Releaser> m_releaser;
public AsyncLock()
{
// 信号量为1，用于实现互斥
m_semaphore = new AsyncSemaphore(1);
m_releaser = Task.FromResult(new Releaser(this));
}
public Task<Releaser> LockAsync()
{
var wait = m_semaphore.WaitAsync();
return wait.IsCompleted ?
m_releaser :
wait.ContinueWith((_, state) => new Releaser((AsyncLock)state)
, this, CancellationToken.None
, TaskContinuationOptions.ExecuteSynchronously, TaskScheduler.Default);
}
public struct Releaser : IDisposable
{
private readonly AsyncLock m_toRelease;
internal Releaser(AsyncLock toRelease)
{
m_toRelease = toRelease;
}
// using块生成的finally块调用IDisposable接口的Dispose()方法
public void Dispose()
{
if (m_toRelease != null)
m_toRelease.m_semaphore.Release();
}
}
}
/// <summary>
/// 使用方式
/// </summary>
public class AsyncLock_Test
{
private readonly AsyncLock m_lock = new AsyncLock();
public async void Test()
{
using (var releaser = await m_lock.LockAsync())
{
// 限制访问代码
}
}
}
下一节，我将实现一个异步版本的 read/writer 锁。
推荐阅读：
感谢你的观看……
原文：《Building Async Coordination Primitives, Part 6: AsyncLock》
