Task Parallel Library (TPL)¶

Giriş¶

Task Parallel Library (TPL), .NET uygulamalarında paralel programlama ve eşzamanlılık için güçlü bir framework'tür. Paralel işlemleri kolaylaştırmak, performansı artırmak ve kod karmaşıklığını azaltmak için tasarlanmıştır.

TPL'in Önemi¶

Performans
Çok çekirdekli işlemcilerden yararlanma
Paralel işlem optimizasyonu
Kaynak kullanımı optimizasyonu
Ölçeklenebilirlik
Kod Kalitesi
Daha temiz kod yapısı
Daha az boilerplate kod
Daha iyi hata yönetimi
Daha kolay bakım
Üretkenlik
Kolay kullanım
Zengin API
Entegre hata yönetimi
İleri seviye özellikler

TPL Özellikleri¶

Task Sınıfı
Asenkron işlemler
İptal desteği
Hata yönetimi
Continuation desteği
Parallel Sınıfı
Parallel.For
Parallel.ForEach
Parallel.Invoke
Paralel LINQ (PLINQ)
Dataflow Kütüphanesi
Pipeline işlemleri
Mesaj geçişi
Veri dönüşümü
Akış kontrolü

TPL Kullanımı¶

Task Oluşturma

public class DataProcessor
{
    public async Task ProcessDataAsync()
    {
        // Basit task oluşturma
        var task = Task.Run(() => HeavyComputation());

        // Task ile çalışma
        await task;

        // Task sonucu alma
        var result = await Task.Run(() => ComputeResult());
    }

    private void HeavyComputation()
    {
        // Ağır hesaplama işlemi
        Thread.Sleep(1000);
    }

    private int ComputeResult()
    {
        // Sonuç hesaplama
        return 42;
    }
}

Task Continuation

public class DataProcessor
{
    public async Task ProcessWithContinuationAsync()
    {
        var task = Task.Run(() => GetData())
            .ContinueWith(t => ProcessData(t.Result))
            .ContinueWith(t => SaveData(t.Result));

        await task;
    }

    private string GetData()
    {
        // Veri alma
        return "data";
    }

    private string ProcessData(string data)
    {
        // Veri işleme
        return data.ToUpper();
    }

    private void SaveData(string data)
    {
        // Veri kaydetme
    }
}

Parallel.For Kullanımı

public class ParallelProcessor
{
    public void ProcessInParallel()
    {
        var data = new int[1000];

        Parallel.For(0, data.Length, i =>
        {
            data[i] = ComputeValue(i);
        });
    }

    private int ComputeValue(int index)
    {
        // Değer hesaplama
        return index * 2;
    }
}

Parallel.ForEach Kullanımı

public class ParallelProcessor
{
    public void ProcessCollectionInParallel()
    {
        var items = Enumerable.Range(0, 1000).ToList();
        var results = new ConcurrentBag<int>();

        Parallel.ForEach(items, item =>
        {
            var result = ProcessItem(item);
            results.Add(result);
        });
    }

    private int ProcessItem(int item)
    {
        // Öğe işleme
        return item * 2;
    }
}

Dataflow Kullanımı

public class DataflowProcessor
{
    public async Task ProcessWithDataflowAsync()
    {
        var transformBlock = new TransformBlock<int, string>(n =>
        {
            return n.ToString();
        });

        var actionBlock = new ActionBlock<string>(s =>
        {
            Console.WriteLine(s);
        });

        transformBlock.LinkTo(actionBlock, new DataflowLinkOptions { PropagateCompletion = true });

        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            transformBlock.Post(i);
        }

        transformBlock.Complete();
        await actionBlock.Completion;
    }
}

TPL Best Practices¶

Task Tasarımı
Küçük ve odaklı tasklar
İptal desteği
Hata yönetimi
Kaynak temizleme
Performans
Task boyutu optimizasyonu
Paralellik derecesi ayarı
Kaynak kullanımı
Ölçeklenebilirlik
Güvenlik
Thread-safe kod
Veri senkronizasyonu
Kaynak yönetimi
Hata izolasyonu
Monitoring
Task durumu takibi
Performans metrikleri
Hata izleme
Kaynak kullanımı

Mülakat Soruları¶

Temel Sorular¶

TPL nedir ve neden kullanılır?
Cevap: Task Parallel Library (TPL), .NET uygulamalarında paralel programlama ve eşzamanlılık için güçlü bir framework'tür. Paralel işlemleri kolaylaştırmak, performansı artırmak ve kod karmaşıklığını azaltmak için tasarlanmıştır.
TPL'in temel özellikleri nelerdir?
Cevap:
- Task sınıfı
- Parallel sınıfı
- Dataflow kütüphanesi
- Asenkron programlama desteği
- Paralel LINQ
TPL'in avantajları nelerdir?
Cevap:
- Performans artışı
- Kod kalitesi
- Üretkenlik
- Ölçeklenebilirlik
- Kolay kullanım
Task ve Thread arasındaki fark nedir?
Cevap: Task, daha yüksek seviyeli bir soyutlamadır ve thread havuzunu kullanır. Thread ise daha düşük seviyeli bir işletim sistemi kaynağıdır. Task'lar daha az kaynak kullanır ve daha kolay yönetilir.
TPL'de task tipleri nelerdir?
Cevap:
- Task: Genel amaçlı task
- Task: Sonuç döndüren task
- ValueTask: Hafif task
- TaskCompletionSource: Manuel task kontrolü

Teknik Sorular¶

Task nasıl oluşturulur?

Cevap:

public class TaskCreator
{
    public Task CreateTask()
    {
        return Task.Run(() =>
        {
            // İşlem
        });
    }

    public Task<int> CreateTaskWithResult()
    {
        return Task.Run(() =>
        {
            return 42;
        });
    }
}

Task continuation nasıl kullanılır?

Cevap:

public class TaskContinuation
{
    public async Task ProcessWithContinuation()
    {
        await Task.Run(() => GetData())
            .ContinueWith(t => ProcessData(t.Result))
            .ContinueWith(t => SaveData(t.Result));
    }
}

Parallel.For nasıl kullanılır?

Cevap:

public class ParallelProcessor
{
    public void ProcessInParallel()
    {
        var data = new int[1000];

        Parallel.For(0, data.Length, i =>
        {
            data[i] = ComputeValue(i);
        });
    }
}

Dataflow nasıl kullanılır?

Cevap:

public class DataflowProcessor
{
    public async Task ProcessWithDataflow()
    {
        var transformBlock = new TransformBlock<int, string>(n => n.ToString());
        var actionBlock = new ActionBlock<string>(s => Console.WriteLine(s));

        transformBlock.LinkTo(actionBlock);

        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            transformBlock.Post(i);
        }

        transformBlock.Complete();
        await actionBlock.Completion;
    }
}

TPL'de hata yönetimi nasıl yapılır?

Cevap:

public class TaskErrorHandler
{
    public async Task HandleErrors()
    {
        try
        {
            await Task.Run(() => RiskyOperation());
        }
        catch (Exception ex)
        {
            // Hata yönetimi
        }
    }

    private void RiskyOperation()
    {
        // Riskli işlem
    }
}

İleri Seviye Sorular¶

TPL'de performans optimizasyonu nasıl yapılır?
Cevap:
- Task boyutu optimizasyonu
- Paralellik derecesi ayarı
- Kaynak kullanımı
- Ölçeklenebilirlik
- Thread pool yönetimi
TPL'de deadlock nasıl önlenir?
Cevap:
- Async/await kullanımı
- Task.WhenAll kullanımı
- Timeout mekanizmaları
- Kaynak sıralaması
- Deadlock tespiti
TPL ile distributed sistemler nasıl yönetilir?
Cevap:
- Task dağıtımı
- Load balancing
- Failover stratejileri
- Consistency yönetimi
- Monitoring
TPL'de monitoring nasıl yapılır?
Cevap:
- Task durumu takibi
- Performans metrikleri
- Hata izleme
- Kaynak kullanımı
- Profiling
TPL'de scaling nasıl yapılır?
Cevap:
- Task parçalama
- Paralellik derecesi ayarı
- Kaynak yönetimi
- Load balancing
- Performance tuning