您的位置:9159金沙官网 > www.9159.com > 【转】异步编程 In .NET

【转】异步编程 In .NET

发布时间:2019-10-24 10:16编辑:www.9159.com浏览(80)

    概述

      在此前写的生机勃勃篇有关async和await的前生今生的稿子现在,大家就如在async和await进步网址拍卖工夫方面还应该有部分疑难,微博本人也做了重重的品味。后日大家再来回答刹那间那几个主题材料,同时我们会做三个async和await在WinForm中的尝试,况兼相比较在4.5事先的异步编程格局APM/EAP和async/await的分歧,最终大家还有恐怕会追究在分歧线程之间交互的难点。

      IIS存在着拍卖技巧的标题,不过WinForm却是UI响应的难题,而且WinForm的UI线程至始至终都是同八个,所以两个之间有必然的区分。有人会问,现在还大概有人写WinForm吗?好吧,它确是贰个相比较老的东西啊,不比WPF炫,技巧也不及WPF先进,不过从框架结构层面来说,不管是Web,仍然WinForm,又只怕WPF,Mobile,那一个都只是表现层,不是么?今后的特大型系统平日桌面客户端,Web端,手提式有线话机,平板端都会涉及,那也是怎么会有应用层,服务层的留存。我们在这里商议的ASP.NET MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP 都以表现层,在表现层大家应当只管理与“表现”相关的逻辑,任何与职业有关的逻辑应该都以放在下层处理的。关于架构的难点,大家前面再渐渐深切,其余别讲作者未有提示您,大家前些天还有也许会见到.NET中另二个风流倜傥度老去的技巧Web Service。

      还得唤醒您,文章内容有一点长,涉及的知识点非常多,所以,小编推荐:”先顶后看“ ,先顶后看是21世纪看长篇的首要推荐之道,是当之无愧关系的开首,想清楚是怎么样会令你特殊吧?想了解为啥琼江明日会下如此大的雨么?请牢牢记住先顶后看,你顶的不是本人的篇章,而是我们冒着毛毛雨还要去上班的可贵精气神儿!先顶后看,你值得全数!

    目录

    • async/await怎样晋级IIS响应本领
      • 并行管理的步调
      • 哪些因素影响了我们的响应技艺
      • async 和 await做了什么样?
      • 几点提议
    • 【转】异步编程 In .NET。早先时期Web Service的异步格局APM
      • 当WinForm遇到Web Service
      • WinForm异步调用Web Service
    • APM异步编制程序详解
      • 【转】异步编程 In .NET。线程难点
      • 从Delegate开始
      • 再度认知APM
    • EAP(Event-Based Asynchroronous Pattern)
      • 线程难点
    • async/await 给WinForm编制程序带来了如何?
    • 不等线程之间通信的难点
      • 万能的InvokeI
      • SynchronizationContex上下文同步对象
    • 小结
    • 引用 & 增添阅读

    async/await怎样升高IIS管理手艺

      首先响应本事并不完全部是说咱俩前后相继性能的难题,不时候恐怕你的次序未有任何难点,並且留心经过优化,可是响应才能或然尚未上来,网站品质解析是贰个目迷五色的活,有时候只好靠经验和持续的品尝工夫达到比较好的效用。当然大家后天讨论的要紧是IIS的拍卖才能,或许也可能正是IIS的习性,但一向不代码本身的本性。就算async/await能够加强IIS的管理技能,不过对于客户来讲一切页面从发起倡议到页面渲染完结的那些日子,是不会因为我们加了async/await之后爆发多大转换的。

    【转】异步编程 In .NET。  此外异步的ASP.NET实际不是唯有async/await才方可做的,ASP.NET在Web Form时代就已经有异步Page了,包涵ASP.NET MVC不是也会有异步的Controller么?async/await 很新,非常酷,可是它也只是在本来一技艺基础上做了有个别更上风华正茂层楼,让技士们写起异步代码来更易于了。大家常说微软喜欢老调重弹,起码大家要阅览那个新瓶给我们带来了何等,不管是别的产品,都不或者一初步就很完备,所以持续的迭代改良,也得以说是生机勃勃种科学做事的点子。

    ASP.NET并行管理的步骤

       ASP.NET是何等在IIS中行事的一文已经很详细的介绍了多少个央求是怎样从客商端到服务器的HTTP.SYS最终步向CLRAV4举办拍卖的(刚强建议不打听这一块的同室先看那篇小说,有帮忙你精晓本小节),不过全体的步子都以依靠贰个线程的只要下张开的。IIS本身就是叁个三十二十四线程的职业境况,倘诺大家从二十四线程的意见来看会发生哪些变化吧?大家第一来看一下底下那张图。注意:大家下边包车型大巴步骤是起家在IIS7.0未来的三合一情势基础之上的。(注:下边那张图在dudu的唤醒之后,重新做了有些寻觅专门的学业,做了有个别变动,w3dt这一步来自于新浪集体对题目标穿梭研究,详细情形能够点这里)

    图片 1

      大家再来梳理一下上边的步骤:

    1. 持有的央求最伊始是由HTTP.SYS接受的,HTTP.SYS内部有一个队列维护着这么些央求,这几个队列的request的多少抢先一定数量(暗许是1000)的时候,HTTP.SYS就能够一向回到503景况(服务器忙),那是我们的第二个阀门。质量计数目标:“Http Service Request QueuesCurrentQueueSize【转】异步编程 In .NET。”
    2. 由w3dt肩负把诉求从HTTP.SYS 的连串中放置一个应和端口的行列中,据非官方资料展现该队列长度为能为20(该队列是非公开的,未有文书档案,所以也从没质量计数器)。
    3. IIS 的IO线程从上一步的体系中获得乞求,假如是索要ASP.NET管理的,就能够传送给CL兰德酷路泽线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回来重新做该步骤。CL讴歌RDX线程池的Worker线程数量是第一个阀门。
    4. 当CLPAJERO中正在被管理的央求数据超越一定值(最大并行管理央求数量,.NET4事后暗许是5000)的时候,从IO线程过来的呼吁就不会间接提交Worker线程,而是放到叁个进度池级其他八个队列了,等到那一个数量低于临界值的时候,才会把它再也提交Worker线程去管理。那是我们的第三个阀门。
    5. 上一步中说起的不行进程池等第的体系有贰个长度的节制,能够透过web.config里面包车型客车processModel/requestQueueLimit来设置。那足以说也是叁个阀门。当正在管理的数目超过所允许的最大并行管理央求数量的时候,大家就能够拿走503了。能够由此品质计数目标:“ASP.NET v4.0.30319Requests Queued” 来查阅该队列的尺寸。

     哪些因素会决定大家的响应技巧

      从地点大家关系了几大阀门中,我们得以吸取下边包车型大巴多少个数字调整或然说影响着大家的响应本事。

    1. HTTP.SYS队列的长度
    2. CL奥迪Q5线程池最大Worker线程数量
    3. 最大并行处理央浼数量
    4. 进程池等级队列所允许的长度

    HTTP.SYS队列的长短

    【转】异步编程 In .NET。  本条自个儿感觉没有必要万分解释,暗中同意值是1000。这一个值决计于大家大家后边IIS IO线程和Worker线程的管理速度,借使它们多少个都管理不了,那么些数字再大也远非用。因为最终他们会被积存到进程池级其他行列中,所以只会招致内部存款和储蓄器的浪费。

    最大Worker线程数量

      那些值是能够在web.config中开展配备的。

    图片 2

      maxWorkerThreads: CL本田CR-V中实际管理伏乞的最大Worker线程数量
      minWorkerThreads:CL昂Cora中实际管理哀告的纤维Worker线程数量

      minWorkerThreads的暗中同意值是1,合理的加大他们得以免止不须求的线程成立和销毁职业。

    最大并行管理央求数量

      进度池品级的连串给我们的CLCR-V一定的缓冲,那此中要留意的是,那几个队列还并未有进来到CL锐界,所以它不会占用大家托管碰到的别样财富,也正是把须要卡在了CLR的外面。我们必要在aspnet.config等第举办安排,大家得以在.net fraemwork的安装目录下找到它。平常是 C:WindowsMicrosoft.NETFrameworkv4.0.30319 要是你安装的是4.0的话。

    图片 3

      maxConcurrentRequestPerCPU: 每种CPU所允许的最大并行管理必要数量,当CLTiggo中worker线程正在管理的乞请之和不独有这些数时,从IO线程过来的号令就能够被内置大家进度池级其余行列中。
      maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
      requestQueue: 进度池品级队列所允许的尺寸  

    async和await 做了怎么样?

      大家到底要切入大旨了,拿ASP.NET MVC譬如,尽管不接纳async的Action,那么鲜明,它是在贰个Woker线程中实行的。当大家寻访一些web service,恐怕读文件的时候,这么些Worker线程就能够被堵塞。借使我们以此Action施行时间一齐是100ms,其余访谈web service花了80ms,理想状态下二个Worker线程风华正茂秒能够响应十个诉求,假如大家的maxWorkerThreads是10,那大家生龙活虎秒内一而再可响应央浼就是100。假诺说我们想把这几个可响应央求数升到200怎么做啊?

      有人会说,那还不轻易,把maxWorkerThreads调20不就行了么? 其实我们做也从不怎么 难题,确实是足以的,而且也实在能起到职能。那大家怎么还要狼狈周章的搞哪样 async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家解决了什么难点?它能够在大家拜会web service的时候把当下的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就足以去管理任何的乞求了。等到web service给咱们回去结果了,会再到线程池中任意拿二个新的woker线程继续往下进行。也便是说大家收缩了那部分等候的时光,充份利用了线程。

        大家来相比一下接受async/awit和不选拔的场馆,

      不利用async/await: 贰拾肆个woker线程1s足以拍卖200个诉求。

      那调换到总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
      此中等待的岁月为 200 * 80ms = 16000ms。
      也等于说使用async/await大家最少节约了16000ms的时光,这21个worker线程又会再去管理诉求,就算依据每种央求100ms的拍卖时间大家还能再充实157个诉求。而且别忘了100ms是基于合营情状下,蕴含等待时间在内的功底上赢得的,所以其实况形大概还要多,当然大家这里未有算上线程切换的时日,所以其真实意况况中是有好几间距的,不过应当不会超级大,因为我们的线程都是基于线程池的操作。
      全数结果是21个Worker线程不选取异步的情事下,1s能自理200个伏乞,而使用异步的景况下得以处理3伍拾伍个要求,立马提高七成呀!选用异步之后,对于同豆蔻梢头的乞请数量,需求的Worker线程数据会大大缩小八分之四左右,二个线程最少会在堆上分配1M的内部存款和储蓄器,假设是1000个线程那正是1G的体量,即使内部存储器今后福利,但是省着究竟是好的嘛,何况越来越少的线程是足以减少线程池在爱抚线程时发出的CPU消耗的。另:dudu共享 CL瑞鹰1秒之内只可以创立2个线程。

      注意:以上数据而不是真实地度量试数据,真实际景况形二个request的时刻也无须100ms,开支在web service上的时日也并不是80ms,仅仅是给大家多少个思路:),所以这里面用了async和await之后对响应才能有多大的升级换代和我们原先堵塞在此些IO和网络上的年华是有极大的涉及的。

    几点建议

      见到这里,不知晓大家有未有获得点什么。首先第一点大家要领悟的是async/await不是万能药,不们不能够仰望光写多少个光键字就期望质量的升官。要记住,一个CPU在同有时候段内是必须要举行一个线程的。进而那也是为啥async和await提议在IO或然是互连网操作的时候利用。大家的MVC站点访谈WCF或然Web Service这种情形就极度的切合利用异步来操作。在上头的例子中80ms读取web service的小时,大部份时间都以不要求cpu操作的,那样cpu才方可被别的的线程利用,假若不是三个读取web service的操作,而是一个深根固柢总计的操作,那你就等着cpu爆表吧。

      第二点是,除了程序中动用异步,大家地点讲到的有关IIS的配备是很入眼的,若是选拔了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

     前期对Web service的异步编制程序格局APM

      说罢大家庞大上的async/await之后,我们来看看这一个技能很老,然则概念确如故持续至今的Web 瑟维斯。 我们那边所说的针对性web service的异步编制程序格局不是指在劳务器端的web service本身,而是指调用web service的顾客端。咱们知道对于web service,大家通过增添web service援用大概.net提供的变化学工业具就可以退换对应的代理类,能够让我们像调用本地代码相通访问web service,而所生成的代码类中对针对每三个web service方法生成3个照拂的秘技,举个例子说我们的章程名为DownloadContent,除了这些点子之外还会有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而那七个正是大家明日要说的开始的一段时期的异步编程情势APM(Asynchronous Programming Model)。上边就来探视我们web service中的代码,注意大家前些天的项目都以在.NET Framework3.5下促成的。

     PageContent.asmx的代码

    public class PageContent : System.Web.Services.WebService
    {
        [WebMethod]
        public string DownloadContent(string url)
        {
            var client = new System.Net.WebClient();
            return client.DownloadString(url);
        }
    }
    

      注意大家web service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的联合方法,WebClient也会有异步方法即:DownloadStringAsync。不过大家要理解,不管服务器是同台仍旧异步,对于客商端的话调用了你那几个web service都以相符的,就是得等您回去结果。

      当然,我们也足以像MVC里面包车型客车代码同样,把大家的劳动器端也写成异步的。那获得好处的是格外托管web service的服务器,它的管理技巧获得加强,就像是ASP.NET同样。若是大家用JavaScript去调用那几个Web Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript + XML)正是大家客商端用到的异步编制程序技能。倘若是别的的顾客端呢?举个例子说两个CS的桌面程序?大家供给异步编制程序么?

    当WinForm遇上Web Service

      WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网址,会有一个线程池管理着三个线程来拍卖客户的乞求,换个说法ASP.NET网址生来就是基于四十多线程的。不过,在WinForm中,若是大家不特意使用三十六线程,那至始至终,都唯有叁个线程,称之为UI线程。可能在有的Mini的系统中WinForm相当少提到到四十多线程,因为WinForm自己的优势就在它是独立运维在顾客端的,在性质上和操作性上都会有超级大的优势。所以广大中型小型型的WinForm系统都以直接就拜见数据库了,况兼比较多也唯有多少的传导,什么图片财富那是少之甚少的,所以等待的年月是异常的短的,基本不用费怎么脑子去想念如何3秒之内必得将页面显示到客商眼下这种主题材料。

      既然WinForm在性质上有这么大的优势,那它还索要异步吗?

      大家地方说的是中型Mini型的WinForm,倘使是巨型的体系吧?假使WinForm只是其它的十分的小部分,就疑似我们小说开头说的还会有不菲别样众三个手提式有线电话机顾客端,Web顾客端,平板客商端呢?倘使客户端相当多导致数据库撑不住咋做? 想在中游加大器晚成层缓存怎么做?

      拿贰个b2b的网站功效举例,顾客能够经过网址下单,手提式有线电电话机也足以下单,还是能透过计算机的桌面客商端下单。在下完单之后要到位交易,仓库储存扣减,发送订单确认公告等等效用,而无论是您的订单是透过哪个端落成的,那么些功用大家都要去做,对吧?那我们就不能够独立放在WinForm里面了,不然这么些代码在其余的端里面又得全体全新再相继完毕,相通的代码放在分化的地点那可是一定危殆的,所以就有了我们后来的SOA架构,把那些功效都抽成服务,每连串型的端都以调用服务就能够了。一是足以统风度翩翩爱慕那些功效,二是能够很实惠的做扩充,去更加好的适应功效和架构上的恢宏。比如说像下边这样的一个种类。

     图片 4

      在上海教室中,Web端虽然也是属于我们平日说的服务端(以至是由多台服务器组成的web集合),可是对我们所有事系统的话,它也只是三个端而已。对于三个端的话,它自己只管理和客户交互的难题,其他具有的机能,业务都会提交后来台处理。在我们地点的架构中,应用层都不会一向参预真正业务逻辑相关的拍卖,而是放到大家更下层数据层去做管理。那么应用层首要帮助做一些与客商交互的片段功力,尽管手机短信发送,邮件发送等等,况且能够依照优先级选择是归入队列中稍候管理依然一向调用功用服务及时管理。

      在此样的一个系统中,咱们的Web服务器能够,Winform端也好都将只是全方位类别中的八个终端,它们首要的其余是客商和前边服务中间的一个大桥。涉及到Service的调用之后,为了给顾客出色的客户体验,在WinForm端,大家当然就要思虑异步的标题。 

    WinForm异步调用Web Service

      有了像VS那样强劲的工具为我们转换代理类,大家在写调用Web service的代码时就足以像调用当地类库相仿调用Web Service了,大家只必要增添二个Web Reference就足以了。

    图片 5

    // Form1.cs的代码

    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        var pageContentService = new localhost.PageContent();
        pageContentService.BeginDownloadContent(
            "http://jesse2013.cnblogs.com",
            new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
            pageContentService);
    }
    
    private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
    {
        var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
        var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
        MessageBox.Show(msg);
    }
    

      代码极其的简练,在实行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就重回了。在调用Web service这段时日内大家的UI不会被封堵,也不会并发“无法响应这种状态”,大家依然得以拖动窗体以至做任何的事体。那正是APM的魔力,可是大家的callback毕竟是在哪些线程中举办的吧?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

    APM异步编制程序形式详解

    线程难点

      接下去大家正是更上一层楼的精晓APM这种形式是何许做事的,但是首先大家要回应上边留下来的难题,这种异步的编制程序格局有未有为我们张开新的线程?让代码说话:

    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
        Trace.TraceInformation("Start calling web service on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        var pageContentService = new localhost.PageContent();
        pageContentService.BeginDownloadContent(
            "http://jesse2013.cnblogs.com",
            new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
            pageContentService);
    }
    
    private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
    {
        var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
        var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
    
        Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}" , Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
        Trace.TraceInformation("End calling web service on thread: {0}, the result of the web service is: {1}",
            Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
            msg);
    }
    

      大家在按键点击的形式和callback方法中分头出口当前线程的ID,以至他们是或不是属于线程池的线程,得到的结果如下:

      Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread a background thread? NO
      Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread from thread pool? NO
      Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Start calling web service on thread: 9
      Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread a background thread? YES
      Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread from thread pool? YES
      Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : End calling web service on thread: 14, the result of the web service is: <!DOCTYPE html>...

      开关点击的艺术是由UI直接调控,很刚毅它不是三个线程池线程,亦不是后台线程。而我辈的callback却是在五个出自于线程池的后台线程施行的,答案宣布了,然而那会给大家带来一个题目,咱们地点讲了独有UI线程也足以去立异我们的UI控件,也正是说在callback中大家是不能够更新UI控件的,那大家什么样让更新UI让客商知道反馈呢?答案在末端接晓 :),让我们先留心于把APM弄精通。

    从Delegate开始

      其实,APM在.NET3.5在先都被普及利用,在WinForm窗体调控中,在贰个IO操作的类库中等等!我们能够超轻易的找到搭配了Begin和End的措施,更要紧的是借使是有代理之处,大家都得以应用APM这种情势。大家来看贰个比极粗略的例证:

    delegate void EatAsync(string food);
    private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        var myAsync = new EatAsync(eat);
        Trace.TraceInformation("Activate eating on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        myAsync.BeginInvoke("icecream", new AsyncCallback(clean), myAsync);
    }
    
    private void eat(string food)
    {
        Trace.TraceInformation("I am eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    }
    
    private void clean(IAsyncResult asyncResult)
    {
        Trace.TraceInformation("I am done eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    }
    

      下边包车型的士代码中,大家因此把eat封装成一个寄托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法完成了异步的施行。也正是实际上的eat方法不是在主线程中实行的,我们得以看输出的结果:

      Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Activate eating on thread: 10
      Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : I am eating.... on thread: 6
      Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : I am done eating.... on thread: 6

      clean是大家传进去的callback,该方法会在我们的eat方法推行完事后被调用,所以它会和我们eat方法在同一个线程中被调用。我们只要熟练代理的话就能够掌握,代码实际上会被编写翻译成贰个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法就是编写翻译器为大家机关加进去的方式,大家不用额外做其它业务,那在前期未有TPL和async/await之前(APM从.NET1.0时日就有了),实乃三个正确的挑肥拣瘦。

    再度认知APM

    叩问了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来深入分析一下APM用到的这个对象。 拿我们Web service的代理类来比方,它为大家转换了以下3个方法:

    1. string DownloadContent(string url): 同步方法
    2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback callback, object asyncState): 异步带头方法
    3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步甘休方法

      在大家调用EndDownloadContent方法的时候,如若大家的web

    service调用还一直不回到,那这年就能够用阻塞的不二等秘书技去拿结果。不过在大家传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是风华正茂度产生了,也正是说IAsyncResult.IsCompleted

    true。而在APM异步编制程序格局中Begin方法总是回到IAsyncResult那几个接口的达成。IAsyncReuslt仅仅包涵以下4个属性:

    图片 6

      WaitHanlde平常作为协作对象的基类,何况能够行使它来阻塞线程,越多音讯能够参照MSDN.aspx) 。 依赖于IAsyncResult的救助,大家就能够透过以下二种格局去获取当前所进行操作的结果。

    1. 轮询
    2. 强制等待
    3. 造成通告

      完毕布告正是们在"WinForm异步调用WebService"那结中用到的章程,调完Begin方法之后,主线程固然完毕职责了。大家也不用监督该操作的实行情形,当该操作施行完事后,大家在Begin方法中传进去的callback就能被调用了,大家得以在异常情势中调用End方法去获得结果。下边我们再简单说一下前面二种艺术。

    //轮询获取结果代码

    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        null,
        pageContentService);
    
    while (!asyncResult.IsCompleted)
    {
        Thread.Sleep(100);
    }
    var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
    

     // 强制等待结果代码

    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        null,
        pageContentService);
    
    // 也可以调用WaitOne()的无参版本,不限制强制等待时间
    if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000))
    {
        var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
    }
    else
    { 
        // 2s时间已经过了,但是还没有执行完   
    }
    

    EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

      EAP是在.NET2.0推出的另生机勃勃种过渡的异步编制程序模型,也是在.NET3.5事后Microsoft扶持的大器晚成种做法,为何吧? 要是我们建叁个.NET4.0要么越来越高版本的WinForm项目,再去加多Web Reference就能够开采变化的代办类中早已远非Begin和End方法了,记住在3.5的时候是互相共存的,你能够选择随机风姿罗曼蒂克种来选拔。但是到了.NET4.0后头,EAP成为了你唯意气风发的挑精拣肥。(笔者并未有尝试过手动生成代理类,风野趣的同学可以尝试一下)让我们来看一下在.NET4下,我们是如何异步调用Web Service的。

    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        var pageContent = new localhost.PageContent();
        pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
        pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
    }
    
    private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
    {
        if (e.Error == null)
        {
            textBox1.Text = e.Result;
        }
        else
        { 
            // 出错了
        }
    }
    

    线程难点

      不明了大家如故否记得,在APM情势中,callback是实行在另多个线程中,不可能随易的去更新UI。可是假设你留心看一下方面的代码,我们的DownloadContentCompleted事件绑定的法子中央直属机关接就更新了UI,把再次回到的始末写到了三个文本框里面。通过风流罗曼蒂克致的点子能够发现,在EAP这种异步编制程序格局下,事件绑定的主意也是在调用的老大线程中实践的。约等于说解决了异步编制程序的时候UI交互的主题材料,并且是在同多个线程中实施。 看看下边的代码:

    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        Trace.TraceInformation("Call DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");
    
        var pageContent = new localhost.PageContent();
        pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
        pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
    }
    
    private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
    {
        Trace.TraceInformation("Completed DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");
    }
    

      Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Call DownloadContentAsync on thread: 10
      Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Is current from thread pool? : NO
      Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Completed DownloadContentAsync on thread: 10
      Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

    async/await 给WinFrom带来了何等

      假使说async给ASP.NET带来的是管理本领的巩固,那么在WinForm中给技术员带来的好处则是最大的。大家再也不要因为要兑现异步写回调也许绑定事件了,省事了,可读性也加强了。不相信你看上边大家将调用大家非凡web service的代码在.NET4.5下促成一下:

    private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        var pageContent = new localhost.PageContentSoapClient();
        var content = await pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    
        textBox1.Text = content.Body.DownloadContentResult;
    }
    

      轻便的三行代码,像写同步代码相近写异步代码,我想也许那便是async/await的魅力吧。在await之后,UI线程就能够再次来到响应UI了,在上边的代码中我们是未曾新线程产生的,和EAP相似获得结果间接就能够对UI操作了。

      async/await宛如真正很好,不过假使大家await前面的代码推行在其余二个线程中会发生怎么着工作吗?

    private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        label1.Text = "Calculating Sqrt of 5000000";
        button1.Enabled = false;
        progressBar1.Visible = true;
    
        double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
        {
            double result = 0;
            for (int i = 0; i < 50000000; i++)
            {
                result += Math.Sqrt(i);
    
                progressBar1.Maximum = 50000000;
                progressBar1.Value = i;
            }
            return result;
        });
    
        progressBar1.Visible = false;
        button1.Enabled = true;
        label1.Text = "The sqrt of 50000000 is " + sqrt;
    }
    

      大家在分界面中放了二个ProgressBar,同期开三个线程去把从1到5000000的平方全部加起来,看起来是一个要命耗费时间的操作,于是大家用Task.Run开了贰个新的线程去施行。(注:要是是纯运算的操作,三十二线程操作对品质未有多大支持,大家那边关键是想给UI三个进程呈现当前开展到哪一步了。)看起来没有啥难题,我们按F5运转吧!
      Bomb~

    图片 7

      当实践到那边的时候,程序就崩溃了,告诉大家”无效操作,只好从创设porgressBar的线程采访它。“  那也是大家意气风发初步波及的,在WinForm主次中,独有UI主线程才具对UI举办操作,此外的线程是绝非权限的。接下来我们就来拜见,假设在WinForm中贯彻非UI线程对UI调整的翻新操作。 

    今是昨非线程之间通讯的主题素材

    万能的Invoke

      WinForm中山高校部的控件饱含窗体在内都实现了Invoke.aspx)方法,能够流传多少个Delegate,这么些Delegate将会被有着非常调节的线程所调用,进而制止了跨线程访问的主题素材。

    Trace.TraceInformation("UI Thread : {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
    {
        Trace.TraceInformation("Run calculation on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        double result = 0;
        for (int i = 0; i < 50000000; i++)
        {
            result += Math.Sqrt(i);
            progressBar1.Invoke(new Action(() => {
                Trace.TraceInformation("Update UI on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                progressBar1.Maximum = 50000000;
                progressBar1.Value = i;
            }));
        }
        return result;
    });
    

      Desktop.vshost.exe Information: 0 : UI Thread : 9
      Desktop.vshost.exe Information: 0 : Run calculation on thread: 10
      Desktop.vshost.exe Information: 0 : Update UI on thread: 9

      Invoke方法比较轻巧,大家就不做过多的商量了,可是大家要思虑到一些,Invoke是WinForm实现的UI跨线程沟通情势,WPF用的却是Dispatcher,假使是在ASP.NET下跨线程之间的一路又怎么办呢。为了合作各个本领平台下,跨线程同步的难点,Microsoft在.NET2.0的时候就引进了大家上面的那几个目标。

    SynchronizationContext上下文同步对象

    何以必要SynchronizationContext

      就像是大家在WinForm中相见的主题素材相通,临时候我们须要在贰个线程中传递一些多少依旧做一些操作到另二个线程。不过在相当多动静下那是不允许的,出于安全因素的思念,每一个线程都有它独自的内部存款和储蓄器空间和上下文。因而在.NET2.0,微软推出了SynchronizationContext。

      它至关心保养要的功力之一是为大家提供了生龙活虎种将部分做事职责(Delegate)以队列的不二等秘书诀存款和储蓄在贰个上下文对象中,然后把这个上下文对象关系到现实的线程上,当然偶尔候八个线程也足以提到到同三个SynchronizationContext对象。获取当前线程的一路上下文对象能够应用SynchronizationContext.Current。同一时候它还为大家提供以下八个办法Post和Send,分别是以异步和联合的不二秘诀将大家地点说的行事任务放到大家SynchronizationContext的行列中。

    SynchronizationContext示例

      如故拿我们地点Invoke中用到的事例比如,只是此次大家不直接调用控件的Invoke方法去改进它,而是写了三个Report的章程特地去更新UI。

    double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
    {
        Trace.TraceInformation("Current thread id is:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    
        double result = 0;
        for (int i = 0; i < 50000000; i++)
        {
            result += Math.Sqrt(i);
            Report(new Tuple<int, int>(50000000, i));
        }
        return result;
    });
    

      每一次操作完现在大家调用一下Report方法,把我们大器晚成共要算的数字,以致当前正值估测计算的数字传给它就能够了。接下来就看大家的Report方法了。

    private SynchronizationContext m_SynchronizationContext;
    private DateTime m_PreviousTime = DateTime.Now;
    
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
        // 在全局保存当前UI线程的SynchronizationContext对象
        m_SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
    }
    
    public void Report(Tuple<int, int> value)
    {
        DateTime now = DateTime.Now;
        if ((now - m_PreviousTime).Milliseconds > 100)
        {
            m_SynchronizationContext.Post((obj) =>
            {
                Tuple<int, int> minMax = (Tuple<int, int>)obj;
                progressBar1.Maximum = minMax.Item1;
                progressBar1.Value = minMax.Item2;
            }, value);
    
            m_PreviousTime = now;
        }
    }
    

      整个操作看起来要比Inovke复杂一点,与Invoke分化的是SynchronizationContext无需对Control的引用,而Invoke必需先得有这一个控件才干调用它的Invoke方法对它实行操作。

    小结

      那篇博客内容有一点点长,不通晓有几人得以看来这里:)。最发轫自个儿只是想写写WinFrom下异步调用Web Service的一些事物,在一开始那篇文书的难题是”异步编制程序在WinForm下的实行“,不过写着写着开掘越来越多的迷团没有解开,其实都以部分老的本领以前未有接触和左右好,所以所幸就叁遍性把她们都重新学习了二遍,与大家享受。

      大家再来回想一下稿子所关联到的意气风发对关键的概念:

    1. async/await 在ASP.NET做的最大进献(刚开始阶段ASP.NET的异步开垦格局相通也会有与此相类似的贡献),是在做客数据库的时候、访谈远程IO的时候登时放出了现阶段的拍卖性程,能够让那几个线程回到线程池中,进而达成能够去管理任何诉求的作用。
    2. 异步的ASP.NET开辟能够在管理手艺上带来多大的增进,决意于大家的顺序有稍微日子是被打断的,也正是那些访谈数据库和长途Service的光阴。
    3. 除外将代码改成异步,我们还须求在IIS上做一些周旋的配备来得以完成最优化。
    4. 随意是ASP.NET、WinForm依旧Mobile、照旧平板,在大型系统中都只是三个与客商交互的端而已,所以无论是您未来是做所谓的前端(JavaScript + CSS等),照旧所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等 ),又或然是比较新颖的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是风流浪漫体大型系统中的零星后生可畏角而已。当然小编并非降级这么些端的价值,正是因为大家注意于不相同,努力进步每一个端的客商体验,技艺让那么些大型系统有有名的机会。作者想说的是,在您对当今工夫取得一定的姣好之后,不要甘休学习,因为全体软件架构种类中还也可能有不菲浩大优越的东西值得我们去发掘。
    5. APM和EAP是在async/await之前的三种分裂的异步编制程序情势。
    6. APM若是不打断主线程,那么成功公告(回调)就能够实行在别的一个线程中,从而给大家更新UI带来一定的标题。
    7. EAP的打招呼事件是在主线程中进行的,不会设有UI交互的难点。
    8. 最后,我们还学习了在Winform下差别线程之间互相的标题,以致SynchronizationContext。
    9. APM是.NET下最先的异步编制程序方法,从.NET1.0以来就有了。在.NET2.0的时候,微软察觉到了APM的回调函数中与UI交互的标题,于是带来了新的EAP。APM与EAP从来并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带来了TPL,也等于大家所熟习的Task编制程序,而.NET4.5就是我们大家理解的async/await了,能够看见.NET一向在不停的向上,加上近来连发的和开源社区的通力协作,跨平台等特征的引进,大家有理由相信.NET会越走越好。

      最终,那篇小说从找资料学习到写出来,大概花了作者多个周未的年华,希望可以给需求的人照旧感兴趣想要不断学习的人或多或少救助(不管是往前读书,依旧以后学习)最后还要多谢@田园里面包车型地铁蟋蟀,在读书的时候给自个儿找了有个别错别字!

    援引 & 扩充阅读



     


    Pro Asynchronous Programs with .NET by Richard Blewett and Andrew Clymer

    本文由9159金沙官网发布于www.9159.com,转载请注明出处:【转】异步编程 In .NET

    关键词: