16. Ловушки и антипаттерны¶

// Глава 16. Код с антипаттернами. Каждый блок работает «как будто правильно», но врёт.
// Задание: найдите проблему в каждом блоке, назовите её по таблице из README и исправьте.
// Обратите внимание на предупреждения компилятора при сборке (всего одно: CS4014, а блоков с проблемами девять).
using System.Diagnostics;

// --- 1 ---
var processed = 0;
var items = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };
items.ForEach(async x => { await Task.Delay(100); Interlocked.Increment(ref processed); });
Console.WriteLine($"1) обработано {processed} из {items.Count}");

// --- 2 ---
var log = new List<string>();
SaveAsync(log);
log.Add("после SaveAsync");
await Task.Delay(200);
Console.WriteLine($"2) порядок: {string.Join(" -> ", log)}");

// --- 3 ---
var sw = Stopwatch.StartNew();
var slow = SlowOperationAsync();
var winner = await Task.WhenAny(slow, Task.Delay(200));
Console.WriteLine($"3) таймаут={winner != slow} через {sw.ElapsedMilliseconds} мс; а операция всё ещё идёт: {!slow.IsCompleted}");

// --- 4 ---
sw.Restart();
await Task.WhenAll(Enumerable.Range(0, 8).Select(_ => PollAsync()));
Console.WriteLine($"4) 8 опросов по 3 x 100 мс: {sw.ElapsedMilliseconds} мс");

// --- 5 ---
var repo = new Repository();
Console.WriteLine($"5) данных в репозитории: {repo.Count}");

// --- 6 ---
sw.Restart();
var results = new List<int>();
foreach (int id in new[] { 1, 2, 3 })
    results.Add(await FetchAsync(id));
Console.WriteLine($"6) три запроса по 100 мс: {sw.ElapsedMilliseconds} мс");

// --- 7 ---
using var cts7 = new CancellationTokenSource(50);
bool cancelledSeen = false;
try { await Task.Delay(1000, cts7.Token); }
catch (Exception) { /* «что-то пошло не так» */ }
Console.WriteLine($"7) отмену заметили: {cancelledSeen}");

// --- 8 ---
int running = 0, peak = 0;
await Task.WhenAll(Enumerable.Range(0, 200).Select(async _ =>
{
    int now = Interlocked.Increment(ref running);
    InterlockedMax(ref peak, now);
    await Task.Delay(50);
    Interlocked.Decrement(ref running);
}));
Console.WriteLine($"8) одновременно выполнялось задач: {peak}");

// --- 9 ---
var failures = 0;
TaskScheduler.UnobservedTaskException += (_, _) => failures++;
_ = FailAsync();
await Task.Delay(100);
GC.Collect(); GC.WaitForPendingFinalizers();
Console.WriteLine($"9) исключение fire-and-forget заметил: {(failures > 0 ? "да, через GC" : "никто")}");

static async Task<int> FetchAsync(int id) { await Task.Delay(100); return id; }

static async Task FailAsync() { await Task.Delay(10); throw new InvalidOperationException("потерянная ошибка"); }

static void InterlockedMax(ref int target, int value)
{
    int cur;
    while (value > (cur = Volatile.Read(ref target)) && Interlocked.CompareExchange(ref target, value, cur) != cur) { }
}

static async Task SaveAsync(List<string> log)
{
    await Task.Delay(50);
    log.Add("сохранено");
}

static async Task SlowOperationAsync() => await Task.Delay(1000);

static async Task PollAsync()
{
    for (int i = 0; i < 3; i++)
        Thread.Sleep(100);
}

sealed class Repository
{
    private List<int>? _data;
    public Repository() { _ = LoadAsync(); }
    public int Count => _data?.Count ?? 0;
    private async Task LoadAsync() { await Task.Delay(100); _data = [1, 2, 3]; }
}

// Глава 16, итог. Те же девять блоков, исправленные.
using System.Diagnostics;

// --- 1. async-лямбда в List.ForEach — это async void. Исправление: собрать задачи и дождаться.
var processed = 0;
var items = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };
await Task.WhenAll(items.Select(async x => { await Task.Delay(100); Interlocked.Increment(ref processed); }));
Console.WriteLine($"1) обработано {processed} из {items.Count}");

// --- 2. Забытый await (CS4014). Исправление: await.
var log = new List<string>();
await SaveAsync(log);
log.Add("после SaveAsync");
Console.WriteLine($"2) порядок: {string.Join(" -> ", log)}");

// --- 3. WhenAny + Delay как таймаут: операция не отменяется. Исправление: токен.
var sw = Stopwatch.StartNew();
using (var cts = new CancellationTokenSource(200))
{
    var slow = SlowOperationAsync(cts.Token);
    try { await slow; }
    catch (OperationCanceledException) { }
    Console.WriteLine($"3) отменено через {sw.ElapsedMilliseconds} мс; операция остановлена: {slow.IsCanceled}");
}

// --- 4. Thread.Sleep в async-методе занимает поток пула. Исправление: await Task.Delay.
sw.Restart();
await Task.WhenAll(Enumerable.Range(0, 8).Select(_ => PollAsync()));
Console.WriteLine($"4) 8 опросов по 3 x 100 мс: {sw.ElapsedMilliseconds} мс");

// --- 5. Async-работа в конструкторе. Исправление: асинхронный фабричный метод.
var repo = await Repository.CreateAsync();
Console.WriteLine($"5) данных в репозитории: {repo.Count}");

// --- 6. await в цикле для независимых запросов. Исправление: запустить все, потом WhenAll.
sw.Restart();
int[] fetched = await Task.WhenAll(new[] { 1, 2, 3 }.Select(FetchAsync));
Console.WriteLine($"6) три запроса по 100 мс: {sw.ElapsedMilliseconds} мс (параллельно)");

// --- 7. catch (Exception) глотает отмену. Исправление: отдельно ловить OperationCanceledException.
using var cts7 = new CancellationTokenSource(50);
bool cancelledSeen = false;
try { await Task.Delay(1000, cts7.Token); }
catch (OperationCanceledException) { cancelledSeen = true; }
Console.WriteLine($"7) отмену заметили: {cancelledSeen}");

// --- 8. WhenAll по сотням задач без ограничения. Исправление: Parallel.ForEachAsync с MaxDegreeOfParallelism.
int running = 0, peak = 0;
await Parallel.ForEachAsync(Enumerable.Range(0, 200), new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = 8 }, async (_, ct) =>
{
    int now = Interlocked.Increment(ref running);
    InterlockedMax(ref peak, now);
    await Task.Delay(50, ct);
    Interlocked.Decrement(ref running);
});
Console.WriteLine($"8) одновременно выполнялось задач: {peak}");

// --- 9. Fire-and-forget без наблюдения за ошибкой. Исправление: ловим ошибку внутри и логируем.
var failures = 0;
_ = Task.Run(async () =>
{
    try { await FailAsync(); }
    catch (Exception ex) { Interlocked.Increment(ref failures); Console.WriteLine($"   залогировано: {ex.Message}"); }
});
await Task.Delay(100);
Console.WriteLine($"9) ошибок зафиксировано сразу: {failures}");

static async Task<int> FetchAsync(int id) { await Task.Delay(100); return id; }

static async Task FailAsync() { await Task.Delay(10); throw new InvalidOperationException("потерянная ошибка"); }

static void InterlockedMax(ref int target, int value)
{
    int cur;
    while (value > (cur = Volatile.Read(ref target)) && Interlocked.CompareExchange(ref target, value, cur) != cur) { }
}

static async Task SaveAsync(List<string> log)
{
    await Task.Delay(50);
    log.Add("сохранено");
}

static async Task SlowOperationAsync(CancellationToken ct) => await Task.Delay(1000, ct);

static async Task PollAsync()
{
    for (int i = 0; i < 3; i++)
        await Task.Delay(100);
}

sealed class Repository
{
    private readonly List<int> _data;
    private Repository(List<int> data) => _data = data;
    public int Count => _data.Count;

    public static async Task<Repository> CreateAsync()
    {
        await Task.Delay(100);
        return new Repository([1, 2, 3]);
    }
}