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Friday, 12 December 2025
In Parte 1: Fuego y no lo hagas Bastante. Olvídelo., exploramos la teoría detrás de la ejecución efímera - limitado, privado, flujo de trabajo async desbuggable que recuerda lo suficiente para ser útil y luego evaporarse.
Este artículo convierte ese patrón en una biblioteca reutilizable que puede colocar en cualquier proyecto .NET.
La biblioteca se divide en archivos bien elaborados:
|------|---------|
| EfímeroOpciones.cs Configuración (condición, tamaño de la ventana, vida útil, señales)
| EfímeroOperación.cs Seguimiento interno de la operación con soporte de señal
| Snapshots.cs Registros de instantáneas inmutables expuestos a los consumidores
| Señales.cs Los eventos de la señal, la propagación, las restricciones, y la señal global
| EphemeralIdGenerator.cs Generación rápida de ID basada en XxHash64
| ConditionGates.cs Limitación de concurrencia fija y ajustable
| StringPatternMatcher.cs Patrón estilo Glob emparejamiento para el filtrado de señales
| ParaleloEfímero.cs Métodos de extensión estática (EphemeralForEachAsync) |
| EphemeralWorkCoordinator.cs Coordinador de colas de trabajo de larga duración
| EphemeralKeyedWorkCoordinator.cs Ejecución secuencial por llave con programación justa
| EfímeroResultadoCoordinador.cs Variante del coordinador de captura de resultados
| SeñalDispatcher.cs Enrutamiento de la señal de Async con la coincidencia del patrón
| DependenciaInyección.cs métodos de extensión DI e implementaciones de fábrica
| Ejemplos/SeñalizaciónHttpClient.cs Muestra de emisión de señal de grano fino para llamadas HTTP
Y Ensayos completos cubrir todas las cajas de bordes.
Esto es lo que estamos reemplazando:
// ❌ Before: Fire-and-forget black hole
_ = Task.Run(() => ProcessAsync(item));
// No visibility. No debugging. No idea if it worked.
// ❌ Or: Blocking everything
await ProcessAsync(item); // Hope you like waiting...
Y lo que estamos construyendo:
// ✅ After: Trackable, bounded, debuggable
await coordinator.EnqueueAsync(item);
// Instant visibility
Console.WriteLine($"Pending: {coordinator.PendingCount}");
Console.WriteLine($"Active: {coordinator.ActiveCount}");
Console.WriteLine($"Failed: {coordinator.TotalFailed}");
// Full operation history
var snapshot = coordinator.GetSnapshot();
var failures = coordinator.GetFailed();
La misma ejecución async. Observabilidad completa. No se conservan datos de usuario.
El patrón más común - registrar un coordinador en DI e inyectarlo:
// Program.cs
services.AddEphemeralWorkCoordinator<TranslationRequest>(
async (request, ct) => await TranslateAsync(request, ct),
new EphemeralOptions { MaxConcurrency = 8 });
// Your service
public class TranslationService(EphemeralWorkCoordinator<TranslationRequest> coordinator)
{
public async Task TranslateAsync(TranslationRequest request)
{
await coordinator.EnqueueAsync(request);
// Returns immediately - work happens in background
}
public object GetStatus() => new
{
pending = coordinator.PendingCount,
active = coordinator.ActiveCount,
completed = coordinator.TotalCompleted,
failed = coordinator.TotalFailed
};
}
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ DECISION TREE │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ Processing a collection once? │
│ └─► EphemeralForEachAsync<T> (ParallelEphemeral.cs) │
│ │
│ Need a long-lived queue that accepts items over time? │
│ └─► EphemeralWorkCoordinator<T> │
│ │
│ Need per-entity ordering (user commands, tenant jobs)? │
│ └─► EphemeralKeyedWorkCoordinator<TKey, T> │
│ │
│ Need to capture results (fingerprints, summaries)? │
│ └─► EphemeralResultCoordinator<TInput, TResult> │
│ │
│ Need multiple coordinators with different configs? │
│ └─► IEphemeralCoordinatorFactory<T> (like IHttpClientFactory) │
│ │
│ Need dynamic concurrency adjustment at runtime? │
│ └─► Set EnableDynamicConcurrency = true, call SetMaxConcurrency│
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Desde EfímeroOpciones.cs:
public sealed class EphemeralOptions
{
// Concurrency control
public int MaxConcurrency { get; init; } = Environment.ProcessorCount;
public int MaxConcurrencyPerKey { get; init; } = 1;
public bool EnableDynamicConcurrency { get; init; } = false;
// Window management
public int MaxTrackedOperations { get; init; } = 200;
public TimeSpan? MaxOperationLifetime { get; init; } = TimeSpan.FromMinutes(5);
// Fair scheduling (keyed coordinator)
public bool EnableFairScheduling { get; init; } = false;
public int FairSchedulingThreshold { get; init; } = 10;
// Signal-reactive processing
public IReadOnlySet<string>? CancelOnSignals { get; init; }
public IReadOnlySet<string>? DeferOnSignals { get; init; }
public int MaxDeferAttempts { get; init; } = 10;
public TimeSpan DeferCheckInterval { get; init; } = TimeSpan.FromMilliseconds(100);
// Signal infrastructure
public SignalSink? Signals { get; init; }
public SignalConstraints? SignalConstraints { get; init; }
public Action<SignalEvent>? OnSignal { get; init; }
// Async signal handling
public Func<SignalEvent, CancellationToken, Task>? OnSignalAsync { get; init; }
public int MaxConcurrentSignalHandlers { get; init; } = 4;
public int MaxQueuedSignals { get; init; } = 1000;
// Observability
public Action<IReadOnlyCollection<EphemeralOperationSnapshot>>? OnSample { get; init; }
}
SetMaxConcurrency() - utiliza una puerta personalizada en lugar de SemaphoreSlim.*/?/listas de comas).SignalDispatcher o AsyncSignalProcessor dentro del controlador.Desde Snapshots.cs:
public sealed record EphemeralOperationSnapshot(
long Id,
DateTimeOffset Started,
DateTimeOffset? Completed,
string? Key,
bool IsFaulted,
Exception? Error,
TimeSpan? Duration,
IReadOnlyList<string>? Signals = null,
bool IsPinned = false)
{
public bool HasSignal(string signal) => Signals?.Contains(signal) == true;
}
// For result-capturing coordinators
public sealed record EphemeralOperationSnapshot<TResult>(
long Id,
DateTimeOffset Started,
DateTimeOffset? Completed,
string? Key,
bool IsFaulted,
Exception? Error,
TimeSpan? Duration,
TResult? Result,
bool HasResult,
IReadOnlyList<string>? Signals = null,
bool IsPinned = false);
Esto es sólo metadatos. Note lo que es no aquí:
Lo suficiente para responder "¿qué pasó, cuándo, y funcionó?" - nada más.
.NET le da varias maneras de hacer trabajo paralelo. He aquí cómo se compara la biblioteca efímera:
await Parallel.ForEachAsync(items,
new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = 4 },
async (item, ct) => await ProcessAsync(item, ct));
Lo mejor para: Procesamiento simple paralelo de colecciones donde no se necesita visibilidad.
Lo que le falta:
Use Efemeral cuando: Usted necesita depuración/observabilidad, pedido por llave, o procesamiento de señal-reactiva.
var block = new ActionBlock<T>(
async item => await ProcessAsync(item),
new ExecutionDataflowBlockOptions { MaxDegreeOfParallelism = 4 });
foreach (var item in items)
block.Post(item);
block.Complete();
await block.Completion;
Lo mejor para: Tuberías complejas de flujo de datos con ramificación, fusión, loteado.
Lo que hace bien:
Usar el flujo de datos TPL cuando: Se necesitan topologías de tuberías complejas (fan-out, fan-in, enrutamiento condicional).
Use Efemeral cuando: Necesita seguimiento de operaciones, API más simple, o coordinación de señal-reactiva.
var channel = Channel.CreateBounded<T>(100);
// Producer
foreach (var item in items)
await channel.Writer.WriteAsync(item);
channel.Writer.Complete();
// Consumer (multiple workers)
var workers = Enumerable.Range(0, 4).Select(async _ =>
{
await foreach (var item in channel.Reader.ReadAllAsync())
await ProcessAsync(item);
});
await Task.WhenAll(workers);
Lo mejor para: Patrones productor-consumidor donde se controla a ambos lados.
Lo que hace bien:
Usar canales cuando: Está construyendo una infraestructura personalizada y necesita el máximo control.
Use Efemeral cuando: Usted quiere seguimiento de la operación y la observabilidad sin la placa de caldera.
var policy = Policy
.Handle<HttpRequestException>()
.WaitAndRetryAsync(3, attempt => TimeSpan.FromSeconds(Math.Pow(2, attempt)));
await policy.ExecuteAsync(() => ProcessAsync(item));
Lo mejor para: Políticas de resiliencia (intensidad, disyuntor, tiempo de espera) para operaciones individuales.
Usar Polly cuando: Necesitas resiliencia en torno a llamadas individuales.
Use Efemeral cuando: Usted necesita coordinación a través de muchas operaciones con la conciencia ambiental.
Combínalos.: Utilice Polly dentro de su cuerpo de trabajo efímero para la resiliencia per-operativa.
Lo mejor para: Mensajería distribuida entre servicios con colas duraderas.
Usar buses de mensajes cuando: El trabajo debe sobrevivir a los reinicios del proceso, abarcar múltiples servicios o requerir entrega garantizada.
Use Efemeral cuando: El trabajo está en proceso, no necesita durabilidad, y usted quiere la observabilidad ligera.
Aproximación Atado Seguimiento Per-Key Señales Auto-Limpieza Complejidad
|----------|:-------:|:--------:|:-------:|:-------:|:-------------:|:----------:|
| Parallel.ForEachAsync # # # # # # # # # # N/A # # Baja # #
TPL Flujo de datos â â € â € â € â € â € â € TM Alto â € â € TM Alto
| Biblioteca efímera # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low # # Low #
Desde ParaleloEfímero.cs:
// Simple parallel processing with tracking
await items.EphemeralForEachAsync(
async (item, ct) => await ProcessAsync(item, ct),
new EphemeralOptions { MaxConcurrency = 8 });
// With keyed execution (per-user sequential)
await commands.EphemeralForEachAsync(
cmd => cmd.UserId, // Key selector
async (cmd, ct) => await ExecuteCommandAsync(cmd, ct),
new EphemeralOptions
{
MaxConcurrency = 32,
MaxConcurrencyPerKey = 1 // Sequential per user
});
Imagine procesar comandos de usuario:
Sin keying, éstos podrían ejecutarse como: 1, 4, 2, 5, 3, 6 - entrelazados.
Con MaxConcurrencyPerKey = 1:
Esto es secuencial por entidad, paralelo a nivel mundial - críticos para los sistemas en los que el orden importa dentro de una entidad.
Desde EphemeralWorkCoordinator.cs:
await using var coordinator = new EphemeralWorkCoordinator<TranslationRequest>(
async (request, ct) => await TranslateAsync(request, ct),
new EphemeralOptions
{
MaxConcurrency = 8,
MaxTrackedOperations = 500,
EnableDynamicConcurrency = true // Allow runtime adjustment
});
// Enqueue items over time
await coordinator.EnqueueAsync(new TranslationRequest("Hello", "es"));
// Check status anytime
Console.WriteLine($"Pending: {coordinator.PendingCount}");
Console.WriteLine($"Active: {coordinator.ActiveCount}");
// Get snapshots
var snapshot = coordinator.GetSnapshot();
var running = coordinator.GetRunning();
var failed = coordinator.GetFailed();
var completed = coordinator.GetCompleted();
// Control flow
coordinator.Pause(); // Stop pulling new work
coordinator.Resume(); // Continue
// Adjust concurrency at runtime (requires EnableDynamicConcurrency)
coordinator.SetMaxConcurrency(16);
// Pin important operations to survive eviction
coordinator.Pin(operationId);
coordinator.Unpin(operationId);
coordinator.Evict(operationId);
// When done
coordinator.Complete();
await coordinator.DrainAsync();
await using var coordinator = EphemeralWorkCoordinator<Message>.FromAsyncEnumerable(
messageStream, // IAsyncEnumerable<Message>
async (msg, ct) => await ProcessMessageAsync(msg, ct),
new EphemeralOptions { MaxConcurrency = 16 });
await coordinator.DrainAsync();
Desde EphemeralKeyedWorkCoordinator.cs:
await using var coordinator = new EphemeralKeyedWorkCoordinator<string, Command>(
cmd => cmd.UserId, // Key selector
async (cmd, ct) => await ExecuteCommandAsync(cmd, ct),
new EphemeralOptions
{
MaxConcurrency = 32,
MaxConcurrencyPerKey = 1, // Per-user sequential
EnableFairScheduling = true, // Prevent hot user starvation
FairSchedulingThreshold = 10 // Reject if user has 10+ pending
});
// TryEnqueue returns false if fair scheduling rejects
if (!coordinator.TryEnqueue(hotUserCommand))
{
await DeferCommandAsync(hotUserCommand);
}
// Per-key visibility
var pendingForUser = coordinator.GetPendingCountForKey("user-123");
var opsForUser = coordinator.GetSnapshotForKey("user-123");
Desde EfímeroResultadoCoordinador.cs:
await using var coordinator = new EphemeralResultCoordinator<SessionInput, SessionResult>(
async (input, ct) =>
{
var fingerprint = await ComputeFingerprintAsync(input.Events, ct);
return new SessionResult(fingerprint, input.Events.Length);
},
new EphemeralOptions { MaxConcurrency = 16 });
await coordinator.EnqueueAsync(session);
coordinator.Complete();
await coordinator.DrainAsync();
// Get just the results (no metadata)
var results = coordinator.GetResults();
// Get snapshots with results + metadata
var snapshots = coordinator.GetSnapshot();
// Get base snapshots without results (privacy-safe)
var baseSnapshots = coordinator.GetBaseSnapshot();
// Filter by success/failure
var successful = coordinator.GetSuccessful();
var failed = coordinator.GetFailed();
Desde ConditionGates.cs:
La biblioteca ofrece dos mecanismos de control de las monedas:
SemaphoreSlimQueue<WaiterEntry>UpdateLimit() en tiempo de ejecuciónEnableDynamicConcurrency = true// Dynamic concurrency adjustment
var coordinator = new EphemeralWorkCoordinator<T>(body,
new EphemeralOptions
{
MaxConcurrency = 4,
EnableDynamicConcurrency = true
});
// Later, based on system load:
coordinator.SetMaxConcurrency(16); // Scale up
coordinator.SetMaxConcurrency(2); // Scale down
Desde DependenciaInyección.cs:
Me gusta IHttpClientFactory, puede registrar configuraciones con nombre:
// Registration
services.AddEphemeralWorkCoordinator<TranslationRequest>("fast",
async (request, ct) => await FastTranslateAsync(request, ct),
new EphemeralOptions { MaxConcurrency = 32 });
services.AddEphemeralWorkCoordinator<TranslationRequest>("accurate",
async (request, ct) => await AccurateTranslateAsync(request, ct),
new EphemeralOptions { MaxConcurrency = 4 });
// Usage
public class TranslationService(IEphemeralCoordinatorFactory<TranslationRequest> factory)
{
private readonly EphemeralWorkCoordinator<TranslationRequest> _fast =
factory.CreateCoordinator("fast");
private readonly EphemeralWorkCoordinator<TranslationRequest> _accurate =
factory.CreateCoordinator("accurate");
}
CreateCoordinator("fast") dos veces devuelve el mismo coordinador"fast" y "accurate" conseguir coordinadores separadosTodos los coordinadores proporcionan métodos optimizados de consulta de señales:
// Get all signals
var signals = coordinator.GetSignals();
// Filter by key (zero-allocation)
var userSignals = coordinator.GetSignalsByKey("user-123");
// Filter by time range
var recentSignals = coordinator.GetSignalsSince(DateTimeOffset.UtcNow.AddMinutes(-5));
var rangeSignals = coordinator.GetSignalsByTimeRange(from, to);
// Filter by signal name or pattern
var rateSignals = coordinator.GetSignalsByName("rate-limit");
var httpSignals = coordinator.GetSignalsByPattern("http.*");
// Check existence (short-circuits on first match)
if (coordinator.HasSignal("rate-limit"))
await ThrottleAsync();
if (coordinator.HasSignalMatching("error.*"))
await AlertAsync();
// Count signals efficiently (no allocation)
var totalSignals = coordinator.CountSignals();
var errorCount = coordinator.CountSignals("error");
var httpCount = coordinator.CountSignalsMatching("http.*");
Desde EphemeralIdGenerator.cs:
internal static class EphemeralIdGenerator
{
private static long _counter;
private static readonly long _processStart = Environment.TickCount64;
private static readonly int _processId = Environment.ProcessId;
[MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
public static long NextId()
{
var counter = Interlocked.Increment(ref _counter);
// Combine counter with process-unique seed
Span<byte> buffer = stackalloc byte[24];
BitConverter.TryWriteBytes(buffer, _processStart);
BitConverter.TryWriteBytes(buffer.Slice(8), _processId);
BitConverter.TryWriteBytes(buffer.Slice(16), counter);
return unchecked((long)XxHash64.HashToUInt64(buffer));
}
}
stackalloc)Interlocked.Increment)Los coordinadores no almacenan Task referencias - sólo contadores:
private int _activeTaskCount;
private readonly TaskCompletionSource _drainTcs;
// In ExecuteItemAsync:
finally
{
// Signal drain when last task completes AND channel iteration is done
if (Interlocked.Decrement(ref _activeTaskCount) == 0 &&
Volatile.Read(ref _channelIterationComplete))
{
_drainTcs.TrySetResult();
}
}
El coordinador con llave limpia automáticamente los semáforos inactivos por tecla:
private sealed class KeyLock(SemaphoreSlim gate, int maxCount)
{
public SemaphoreSlim Gate { get; } = gate;
public int MaxCount { get; } = maxCount;
public long LastUsedTicks = Environment.TickCount64;
}
// Cleanup runs periodically, removes locks idle > 60 seconds
// Program.cs
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
// Named coordinators
builder.Services.AddEphemeralWorkCoordinator<TranslationRequest>("fast",
async (req, ct) => await FastTranslateAsync(req, ct),
new EphemeralOptions { MaxConcurrency = 16 });
// Keyed coordinator for per-user commands
builder.Services.AddEphemeralKeyedWorkCoordinator<string, UserCommand>("commands",
cmd => cmd.UserId,
sp =>
{
var handler = sp.GetRequiredService<ICommandHandler>();
return async (cmd, ct) => await handler.HandleAsync(cmd, ct);
},
new EphemeralOptions
{
MaxConcurrency = 32,
MaxConcurrencyPerKey = 1,
EnableFairScheduling = true,
CancelOnSignals = new HashSet<string> { "system-overload" }
});
var app = builder.Build();
// Controller
[ApiController]
[Route("api")]
public class WorkController : ControllerBase
{
private readonly EphemeralWorkCoordinator<TranslationRequest> _translator;
private readonly EphemeralKeyedWorkCoordinator<string, UserCommand> _commands;
public WorkController(
IEphemeralCoordinatorFactory<TranslationRequest> translationFactory,
IEphemeralKeyedCoordinatorFactory<string, UserCommand> commandFactory)
{
_translator = translationFactory.CreateCoordinator("fast");
_commands = commandFactory.CreateCoordinator("commands");
}
[HttpPost("translate")]
public async Task<IActionResult> Translate([FromBody] TranslationRequest request)
{
await _translator.EnqueueAsync(request);
return Ok(new { pending = _translator.PendingCount });
}
[HttpPost("command")]
public IActionResult SubmitCommand([FromBody] UserCommand command)
{
if (!_commands.TryEnqueue(command))
return StatusCode(429, "Too many pending commands for this user");
return Ok();
}
[HttpGet("status")]
public IActionResult GetStatus() => Ok(new
{
translator = new
{
pending = _translator.PendingCount,
active = _translator.ActiveCount,
completed = _translator.TotalCompleted,
failed = _translator.TotalFailed,
hasRateLimit = _translator.HasSignal("rate-limit")
},
commands = new
{
pending = _commands.PendingCount,
active = _commands.ActiveCount,
errorCount = _commands.CountSignalsMatching("error.*")
}
});
}
Hemos construido una completa biblioteca de ejecución efímera con:
EphemeralForEachAsync - Procesamiento paralelo de un solo disparo con seguimientoEphemeralWorkCoordinator - Colas observables de larga duraciónEphemeralKeyedWorkCoordinator - Ejecución secuencial por entidad con programación justaEphemeralResultCoordinator - Variante de captura de resultadosIHttpClientFactoryEl patrón se sienta en un punto dulce:
Parallel.ForEachAsyncFuego... y no lo olvides.
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