diff Implab/Promise.cs @ 0:279591fb4df3

initial commit promises async model
author user@factory.site.local
date Fri, 23 Aug 2013 04:38:46 +0400
parents
children 6fb3b01ee971
line wrap: on
line diff
--- /dev/null	Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000
+++ b/Implab/Promise.cs	Fri Aug 23 04:38:46 2013 +0400
@@ -0,0 +1,350 @@
+using System;
+using System.Collections.Generic;
+using System.Linq;
+using System.Reflection;
+using System.Text;
+using System.Diagnostics;
+using System.Threading;
+
+namespace Implab {
+
+	public delegate void ErrorHandler(Exception e);
+
+	public delegate void ResultHandler<T>(T result);
+	public delegate TNew ResultMapper<TSrc,TNew>(TSrc result);
+	public delegate Promise<TNew> ChainedOperation<TSrc,TNew>(TSrc result);
+
+	/// <summary>
+	/// Класс для асинхронного получения результатов. Так называемое "обещание".
+	/// </summary>
+	/// <typeparam name="T">Тип получаемого результата</typeparam>
+	/// <remarks>
+	/// <para>Сервис при обращении к его методу дает обещаиние о выполнении операции,
+	/// клиент получив такое обещание может установить ряд обратных вызово для получения
+	/// событий выполнения обещания, тоесть завершения операции и предоставлении результатов.</para>
+	/// <para>
+	/// Обещение может быть как выполнено, так и выполнено с ошибкой. Для подписки на
+	/// данные события клиент должен использовать методы <c>Then</c>.
+	/// </para>
+	/// <para>
+	/// Сервис, в свою очередь, по окончанию выполнения операции (возможно с ошибкой),
+	/// использует методы <c>Resolve</c> либо <c>Reject</c> для оповещения клиетна о
+	/// выполнении обещания.
+	/// </para>
+	/// <para>
+	/// Если сервер успел выполнить обещание еще до того, как клиент на него подписался,
+	/// то в момент подписки клиента будут вызваны соответсвующие события в синхронном
+	/// режиме и клиент будет оповещен в любом случае. Иначе, обработчики добавляются в
+	/// список в порядке подписания и в этом же порядке они будут вызваны при выполнении
+	/// обещания.
+	/// </para>
+	/// <para>
+	/// Обрабатывая результаты обещания можно преобразовывать результаты либо инициировать
+	/// связанные асинхронные операции, которые также возвращают обещания. Для этого следует
+	/// использовать соответствующую форму методе <c>Then</c>.
+	/// </para>
+	/// <para>
+	/// Также хорошим правилом является то, что <c>Resolve</c> и <c>Reject</c> должен вызывать
+	/// только инициатор обещания иначе могут возникнуть противоречия.
+	/// </para>
+	/// </remarks>
+	public class Promise<T> {
+
+		struct ResultHandlerInfo {
+			public ResultHandler<T> resultHandler;
+			public ErrorHandler errorHandler;
+		}
+
+		enum State {
+			Unresolved,
+			Resolving,
+			Resolved,
+			Cancelled
+		}
+
+		LinkedList<ResultHandlerInfo> m_handlersChain = new LinkedList<ResultHandlerInfo>();
+		State m_state;
+		bool m_cancellable;
+		T m_result;
+		Exception m_error;
+
+		public Promise() {
+			m_cancellable = true;
+		}
+
+		/// <summary>
+		/// Событие, возникающее при отмене асинхронной операции.
+		/// </summary>
+		/// <description>
+		/// Как правило используется для оповещения объекта, выполняющего асинхронную операцию, о том, что ее следует отменить.
+		/// </description>
+		public event EventHandler Cancelled;
+
+		/// <summary>
+		/// Выполняет обещание, сообщая об успешном выполнении.
+		/// </summary>
+		/// <param name="result">Результат выполнения.</param>
+		/// <exception cref="InvalidOperationException">Данное обещание уже выполнено</exception>
+		public void Resolve(T result) {
+			lock (this) {
+				if (m_state == State.Cancelled)
+					return;
+				if (m_state != State.Unresolved)
+					throw new InvalidOperationException("The promise is already resolved");
+				m_result = result;
+				m_state = State.Resolving;
+			}
+
+			ResultHandlerInfo handler;
+			while (FetchNextHandler(out handler))
+				InvokeHandler(handler);
+		}
+
+		/// <summary>
+		/// Выполняет обещание, сообщая об ошибке
+		/// </summary>
+		/// <param name="error">Исключение возникшее при выполнении операции</param>
+		/// <exception cref="InvalidOperationException">Данное обещание уже выполнено</exception>
+		public void Reject(Exception error) {
+			lock (this) {
+				if (m_state == State.Cancelled)
+					return;
+				if (m_state != State.Unresolved)
+					throw new InvalidOperationException("The promise is already resolved");
+				m_error = error;
+				m_state = State.Resolving;
+			}
+
+			ResultHandlerInfo handler;
+			while (FetchNextHandler(out handler))
+				InvokeHandler(handler);
+		}
+
+		/// <summary>
+		/// Отменяет операцию, если это возможно.
+		/// </summary>
+		/// <returns><c>true</c> Операция была отменена, обработчики не будут вызваны.<c>false</c> отмена не возможна, поскольку обещание уже выполнено и обработчики отработали.</returns>
+		public bool Cancel() {
+			lock(this) {
+				if (m_state == State.Unresolved && m_cancellable) {
+					m_state = State.Cancelled;
+					return true;
+				} else
+					return false;
+			}
+		}
+
+		/// <summary>
+		/// Добавляет обработчики событий выполнения обещания.
+		/// </summary>
+		/// <param name="success">Обработчик успешного выполнения обещания.
+		/// Данному обработчику будет передан результат выполнения операции.</param>
+		/// <param name="error">Обработчик ошибки. Данный обработчик получит
+		/// исключение возникшее при выполнении операции.</param>
+		/// <returns>Само обещание</returns>
+		public Promise<T> Then(ResultHandler<T> success, ErrorHandler error) {
+			if (success == null && error == null)
+				return this;
+
+			AddHandler(new ResultHandlerInfo() {
+				resultHandler = success,
+				errorHandler = error
+			});
+
+			return this;
+		}
+
+		public Promise<T> Then(ResultHandler<T> success) {
+			return Then (success, null);
+		}
+
+		public Promise<T> Anyway(Action handler) {
+			if (handler == null)
+				return this;
+			AddHandler(new ResultHandlerInfo {
+				resultHandler = x => handler(),
+				errorHandler = x => handler()
+			});
+
+			return this;
+		}
+
+		/// <summary>
+		/// Позволяет преобразовать результат выполения операции к новому типу.
+		/// </summary>
+		/// <typeparam name="TNew">Новый тип результата.</typeparam>
+		/// <param name="mapper">Преобразование результата к новому типу.</param>
+		/// <param name="error">Обработчик ошибки. Данный обработчик получит
+		/// исключение возникшее при выполнении операции.</param>
+		/// <returns>Новое обещание, которое будет выполнено при выполнении исходного обещания.</returns>
+		public Promise<TNew> Map<TNew>(ResultMapper<T, TNew> mapper, ErrorHandler error) {
+			if (mapper == null)
+				throw new ArgumentNullException("mapper");
+
+			// создаем прицепленное обещание
+			Promise<TNew> chained = new Promise<TNew>();
+
+			AddHandler(new ResultHandlerInfo() {
+				resultHandler = delegate(T result) {
+					try {
+						// если преобразование выдаст исключение, то сработает reject сцепленного deferred
+						chained.Resolve(mapper(result));
+					} catch (Exception e) {
+						chained.Reject(e);
+					}
+				},
+				errorHandler = delegate(Exception e) {
+					if (error != null)
+					error(e);
+					// в случае ошибки нужно передать исключение дальше по цепочке
+					chained.Reject(e);
+				}
+			});
+
+			return chained;
+		}
+
+		public Promise<TNew> Map<TNew>(ResultMapper<T, TNew> mapper) {
+			return Map (mapper, null);
+		}
+
+		/// <summary>
+		/// Сцепляет несколько аснхронных операций. Указанная асинхронная операция будет вызвана после
+		/// выполнения текущей, а результат текущей операции может быть использован для инициализации
+		/// новой операции.
+		/// </summary>
+		/// <typeparam name="TNew">Тип результата указанной асинхронной операции.</typeparam>
+		/// <param name="chained">Асинхронная операция, которая должна будет начаться после выполнения текущей.</param>
+		/// <param name="error">Обработчик ошибки. Данный обработчик получит
+		/// исключение возникшее при выполнении текуещй операции.</param>
+		/// <returns>Новое обещание, которое будет выполнено по окончанию указанной аснхронной операции.</returns>
+		public Promise<TNew> Chain<TNew>(ChainedOperation<T, TNew> chained, ErrorHandler error) {
+
+			// проблема в том, что на момент связывания еще не начата асинхронная операция, поэтому нужно
+			// создать посредника, к которому будут подвызяваться следующие обработчики.
+			// когда будет выполнена реальная асинхронная операция, она обратиться к посреднику, чтобы
+			// передать через него результаты работы.
+			Promise<TNew> medium = new Promise<TNew>();
+
+			AddHandler(new ResultHandlerInfo() {
+				resultHandler = delegate(T result) {
+					try {
+						chained(result).Then(
+							x => medium.Resolve(x),
+							e => medium.Reject(e)
+							);
+					} catch(Exception e) {
+						// если сцепленное действие выдало исключение вместо обещания, то передаем ошибку по цепочке
+						medium.Reject(e);
+					}
+				},
+				errorHandler = delegate(Exception e) {
+					if (error != null)
+					error(e);
+					// в случае ошибки нужно передать исключение дальше по цепочке
+					medium.Reject(e);
+				}
+			});
+
+			return medium;
+		}
+
+		public Promise<TNew> Chain<TNew>(ChainedOperation<T, TNew> chained) {
+			return Chain (chained, null);
+		}
+
+		/// <summary>
+		/// Дожидается отложенного обещания и в случае успеха, возвращает
+		/// его, результат, в противном случае бросает исключение.
+		/// </summary>
+		/// <remarks>
+		/// <para>
+		/// Если ожидание обещания было прервано по таймауту, это не значит,
+		/// что обещание было отменено или что-то в этом роде, это только
+		/// означает, что мы его не дождались, однако все зарегистрированные
+		/// обработчики, как были так остались и они будут вызваны, когда
+		/// обещание будет выполнено.
+		/// </para>
+		/// <para>
+		/// Такое поведение вполне оправдано поскольку таймаут может истечь
+		/// в тот момент, когда началась обработка цепочки обработчиков, и
+		/// к тому же текущее обещание может стоять в цепочке обещаний и его
+		/// отклонение может привести к непрогнозируемому результату.
+		/// </para>
+		/// </remarks>
+		/// <param name="timeout">Время ожидания</param>
+		/// <returns>Результат выполнения обещания</returns>
+		public T Join(int timeout) {
+			ManualResetEvent evt = new ManualResetEvent(false);
+			Anyway(() => evt.Set());
+
+			if (!evt.WaitOne(timeout, true))
+				throw new TimeoutException();
+
+			if (m_error != null)
+				throw new TargetInvocationException( m_error );
+			else
+				return m_result;
+		}
+
+		public T Join() {
+			return Join(Timeout.Infinite);
+		}
+
+		/// <summary>
+		/// Данный метод последовательно извлекает обработчики обещания и когда
+		/// их больше не осталось - ставит состояние "разрешено".
+		/// </summary>
+		/// <param name="handler">Информация об обработчике</param>
+		/// <returns>Признак того, что еще остались обработчики в очереди</returns>
+		bool FetchNextHandler(out ResultHandlerInfo handler) {
+			handler = default(ResultHandlerInfo);
+
+			lock (this) {
+				Debug.Assert(m_state == State.Resolving);
+
+				if (m_handlersChain.Count > 0) {
+					handler = m_handlersChain.First.Value;
+					m_handlersChain.RemoveFirst();
+					return true;
+				} else {
+					m_state = State.Resolved;
+					return false;
+				}
+			}
+		}
+
+		void AddHandler(ResultHandlerInfo handler) {
+			bool invokeRequired = false;
+
+			lock (this) {
+				if (m_state != State.Resolved)
+					m_handlersChain.AddLast(handler);
+				else
+					invokeRequired = true;
+			}
+
+			// обработчики не должны блокировать сам объект
+			if (invokeRequired)
+				InvokeHandler(handler);
+		}
+
+		void InvokeHandler(ResultHandlerInfo handler) {
+			if (m_error == null) {
+				try {
+					if (handler.resultHandler != null)
+						handler.resultHandler(m_result);
+				} catch { }
+			}
+
+			if (m_error != null) {
+				try {
+					if (handler.errorHandler !=null)
+						handler.errorHandler(m_error);
+				} catch { }
+			}
+		}
+
+
+	}
+}