Workflow 一切皆是Task

Workflow是搜狗近日开源的一款C++后端异步引擎，性能强劲。本文介绍Workflow的一项重要理念：Task。

一切皆是Task

在Workflow的编程范式中，一切可以独立完成某项任务的、边界清晰明确的代码模块，都可以抽象为一个Task。 Task之间可以互相组合，从而可以由简单Task构建出复杂Task。从Client-Server的角度来看，无论是作为客户端还是服务器，Task理念都能很好地抽象实际情况。

Client请求是Task

使用Workflow作为Client，十分方便。例如，创建一个HTTP请求，可以这么写：

std::function<void(WFHttpTask *)> http_callback;auto *task = WFTaskFactory::create_http_task("http://www.sogou.com", 1, 3, http_callback);task->start();

这条语句创建了一个对http://www.sogou.com的请求，允许1次重定向，最多可以重试3次，通信结束后自动调用callback即http_callback。 callback结束后Task执行完毕，自动销毁。这个请求被包装为一个Task返回给用户，用户具体的操作都可以在这个Task上进行。

除了WFHttpTask，Workflow还内置了WFRedisTask、WFMySQLTask、WFKafkaTask等网络Task，以及可以用来创建线程任务的WFThreadTask、创建定时器的WFTimerTask、创建类似goroutine的WFGoTask、用于协调同步的WFCounterTask和构建有向无环图的WFGraphTask等丰富多彩的Task。这些Task大多可以通过工厂类WFTaskFactory的静态方法创建。

Server处理对象也是Task

上面的程序片段已经展示了如何发起一个HTTP请求，下面的程序说明如何构建一个HTTP Server。

void process(WFHttpTask *task)
{task->get_resp()->append_output_body("<p>Hello</p>");
}WFHttpServer server(process);
server.start(8080);

Workflow的理念是一切皆是Task，作为Server，也可以用Task的方式实现。 server.start(8080)之后，当有客户端对8080端口发起HTTP请求时， Workflow会生成一个Task，并调用void process(WFHttpTask *)来处理这个Task。因此，用户只要在process中实现服务逻辑，即可构建出一个服务器。

复杂的服务器逻辑，很有可能需要Client Task的帮助，比如一个代理服务器，收到Client的请求之后，需要向真实的Server发出请求，并将应答回复给Client，这种Task之间的组合，正是Workflow擅长的地方。

Task间的相互组合

从Task的角度来看，重要的事情有两件：一是这个Task做什么，二是这个Task做完之后下一个Task是谁。对于后一个问题，Workflow提供了多种Task间的组合方式。

串并联

auto *parallel = Workflow::create_parallel_work(nullptr);auto *t1 = WFTaskFactory::create_http_task("http://www.sogou.com", 1, 3, nullptr);
auto *t2 = WFTaskFactory::create_go_task("A", some_function_A);
auto *t3 = WFTaskFactory::create_go_task("B", some_function_B;
auto *t4 = WFTaskFactory::create_redis_task("redis://127.0.0.1:6379/1", 3, nullptr);parallel->add_series(Workflow::create_series_work(t2, nullptr));
parallel->add_series(Workflow::create_series_work(t3, nullptr));auto *series = Workflow::create_series_work(t1, nullptr);
series->push_back(parallel);
series->push_back(t4);series->start();

上面的代码，实现了下图中的先后次序。当t1的callback执行结束时，t2和t3将会开始执行；当t2和t3的callback都执行结束时，t4将会开始执行。

          |--> t2 ---|
--> t1 ---|          |--> t4 ---|--> t3 ---|

这种串并联机制是十分朴素自然的组织方式，可以应对大多数简单的场景。 SeriesWork由Task串联组成，ParallelWork由SeriesWork并联组成，它们都可以设置callback。同时，Workflow对于SereisWork和ParallelWork进行了一定的约束：

SeriesWork由若干Task串联而成，任何运行中的Task都属于某个SeriesWork；
ParallelWork由若干SeriesWork并联而成；
ParallelWork是一种Task。

之所以有此约束，是为了防止滥用串并联而带来的复杂性。

动态地串并联

串并联除了可以静态地组装，也可以动态地在callback中修改。例如：

auto *t1 = WFTaskFactory::create_http_task("http://www.sogou.com", 1, 3, [](WFHttpTask * task){auto *t2 = WFTaskFactory::create_go_task("", [](){});auto *series = series_of(task);series->push_back(t2);
});t1->start();

由于Task必然是某个SeriesWork的一环（即使没有显式创建此SeriesWork），因此可以在Task的callback中拿到这个SeriesWork，向其添加新的Task。需要注意的是，无法通过类似的方法向ParallelWork中添加新的SeriesWork，因为：第一，并非所有的SeriesWork都是某个ParallelWork的一支；第二，ParallelWork会同时启动它包含的所有SeriesWork，之后再次试图添加，是违反语义的。

总结

Workflow的Task理念是一种完备的编程方法，巧妙地将各种异步过程结合起来，方便用户使用。 Workflow还有其它有趣的特色，后面会继续介绍。在Workflow的主页上，也有十分详细的进一步的文档介绍，欢迎各位访问。