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原标题:【转】异步编程 In .NET

浏览次数:111 时间:2019-10-22

【转】异步编程 In .NET。概述

  在事先写的一篇有关async和await的前生今生的稿子现在,我们就如在async和await进步网址拍卖技艺方面还会有一点点疑云,新浪本身也做了重重的尝尝。今日大家再来回答弹指间这么些主题材料,同期大家会做多少个async和await在WinForm中的尝试,而且相比较在4.5事先的异步编制程序形式APM/EAP和async/await的分别,最终大家还大概会追究在区别线程之间互相的标题。

  IIS存在着管理技巧的标题,但是WinForm却是UI响应的标题,何况WinForm的UI线程至始至终都以同一个,所以两个之间有早晚的分别。有人会问,未来还大概有人写WinForm吗?好啊,它确是一个相比老的事物吗,不比WPF炫,能力也不比WPF先进,可是从架构层面来说,不管是Web,仍然WinForm,又或许WPF,Mobile,这个都只是表现层,不是么?今后的大型系统平日桌面顾客端,Web端,手提式有线电话机,平板端都会波及,那也是干吗会有应用层,服务层的存在。大家在此切磋的ASP.NET MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP 都以展现层,在表现层我们应有只管理与“表现”相关的逻辑,任何与业务相关的逻辑应该都以投身下层管理的。关于架构的难题,大家前面再逐级深切,别的不要讲作者从不提醒您,大家前几日还或者会看见.NET中另三个后生可畏度老去的技能Web Service。

  还得提醒您,小说内容有一点点长,涉及的知识点非常多,所以,小编引入:”先顶后看“ ,先顶后看是21世纪看长篇的首荐之道,是精美关系的开头,想知道是什么样会令你特别吧?想驾驭怎么法国巴黎今日会下这么大的雨么?请记住先顶后看,你顶的不是自己的稿子,而是大家冒着中雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得全体!

目录

  • async/await怎么着升高IIS响应工夫
    • 并行管理的步子
    • 哪些因素影响了我们的响应技术
    • async 和 await做了什么?
    • 几点提出
  • 【转】异步编程 In .NET。最早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。线程难题
    • 从Delegate开始
    • 再一次认知APM
  • EAP(Event-Based Asynchroronous Pattern)
    • 线程难题
  • async/await 给WinForm编制程序带来了如何?
  • 差异线程之间通讯的标题
    • 万能的InvokeI
    • SynchronizationContex上下文同步对象
  • 小结
  • 引用 & 扩充阅读

async/await怎么着升级IIS管理本事

  首先响应技术并不完全都以说咱俩前后相继品质的主题材料,不常候或许你的先后未有别的难点,并且留意经过优化,但是响应技艺只怕未有上来,网址质量分析是三个目不暇接的活,有时候只好靠经验和不断的品尝能力到达比较好的效果。当然我们明天商讨的第意气风发是IIS的拍卖手艺,恐怕也说不定便是IIS的属性,但不曾代码本人的质量。即便async/await能够抓好IIS的管理技能,可是对于顾客来讲风流倜傥切页面从发起号召到页面渲染完成的那么些时间,是不会因为大家加了async/await之后发出多大转换的。

  另外异步的ASP.NET并非独有async/await才方可做的,ASP.NET在Web Form时期就曾经有异步Page了,满含ASP.NET MVC不是也许有异步的Controller么?async/await 很新,很酷,不过它也只是在原来一技能基础上做了风姿洒脱部分更上旭日初升层楼,让程序猿们写起异步代码来更易于了。大家常说微软喜欢老生常谈,起码我们要看到那么些新瓶给大家带来了如何,不管是别的产品,都不容许一早先就很全面,所以持续的迭代立异,也得以说是风华正茂种科学做事的章程。

ASP.NET并行管理的手续

   ASP.NET是怎么着在IIS新疆中华南理历史大学程公司作的一文已经很详细的介绍了三个央求是怎么从客商端到服务器的HTTP.SYS最后进入CLMurano进行拍卖的(猛烈提议不打听那旭日东升块的同校先看那篇文章,有利于你驾驭本小节),但是全部的步子都以基于二个线程的只要下张开的。IIS本身正是贰个三十二线程的职业碰到,若是大家从多线程的思想来看会产生哪些变化吧?大家第一来看一下底下那张图。注意:我们上边包车型大巴步骤是起家在IIS7.0以往的合併格局基础之上的。(注:下边这张图在dudu的晋升之后,重新做了活龙活现部分招来工作,做了一些更改,w3dt这一步来自于微博集体对标题标不独有查究,实际情况能够点这里)

图片 1

  我们再来梳理一下方面包车型大巴手续:

  1. 具备的央求最先叶是由HTTP.SYS采取的,HTTP.SYS内部有多少个行列维护着那几个乞求,这么些行列的request的数码超过一定数额(暗中认可是一千)的时候,HTTP.SYS就能够直接再次回到503状态(服务器忙),那是我们的率先个阀门。品质计数目标:“Http Service Request QueuesCurrentQueueSize
  2. 由w3dt负担把供给从HTTP.SYS 的队列中放到贰个相应端口的系列中,据非官方资料体现该队列长度为能为20(该队列是非公开的,未有文书档案,所以也从不质量计数器)。
  3. IIS 的IO线程从上一步的类别中获得央浼,假如是内需ASP.NET管理的,就能传送给CLEscort线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回来重新做该步骤。CLLacrosse线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLWrangler中正在被管理的号令数据超越一定值(最大并行管理央浼数量,.NET4随后私下认可是5000)的时候,从IO线程过来的乞请就不会直接付出Worker线程,而是放到三个进度池等级的多个队列了,等到那些数额稍差于临界值的时候,才会把它再度提交Worker线程去管理。那是大家的第四个阀门。
  5. 上一步中聊到的要命进度池等级的队列有二个长短的限量,能够由此web.config里面包车型客车processModel/requestQueueLimit来安装。那能够说也是一个阀门。当正在管理的数码超出所允许的最大并行处理央浼数量的时候,大家就能够获取503了。能够透过品质计数目标:“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本领

  从上边大家关系了几大阀门中,大家得以吸取上边包车型客车多少个数字调整大概说影响着我们的响应技能。

  1. HTTP.SYS队列的长度
  2. CL福特Explorer线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行管理央求数量
  4. 进度池等第队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的长短

  本条自个儿认为无需特别解释,暗中同意值是一千。那一个值决议于大家大家后边IIS IO线程和Worker线程的管理速度,如若它们八个都管理不了,这些数字再大也还未用。因为最后他们会被积攒到进度池等第的行列中,所以只会招致内部存款和储蓄器的萧疏。

最大Worker线程数量

  那个值是足以在web.config中实行配备的。

图片 2

  maxWorkerThreads: CL途睿欧中真实管理诉求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CL凯雷德中实际管理诉求的细微Worker线程数量

  minWorkerThreads的暗中认可值是1,合理的加大他们能够幸免不需求的线程创制和销毁工作。

最大并行管理需要数量

 【转】异步编程 In .NET。 进程池品级的行列给大家的CL宝马7系一定的缓冲,那其间要潜心的是,那几个队列还并未有进来到CLKoleos,所以它不会占用大家托管际遇的其余能源,也正是把乞求卡在了CL卡宴的外面。我们必要在aspnet.config品级进行配备,我们可以在.net fraemwork的设置目录下找到它。经常是 C:WindowsMicrosoft.NETFrameworkv4.0.30319 假诺您安装的是4.0的话。

图片 3

  maxConcurrentRequestPerCPU: 每一种CPU所允许的最大并行管理伏乞数量,当CLCR-V中worker线程正在管理的央浼之和过量那么些数时,从IO线程过来的伏乞就能够被平放大家进度池级其余队列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池品级队列所允许的尺寸  

async和await 做了哪些?

  我们到底要切入核心了,拿ASP.NET MVC举个例子,假如不利用async的Action,那么肯定,它是在一个Woker线程中施行的。当大家访问片段web service,只怕读文件的时候,这些Worker线程就能够被封堵。倘若我们那个Action履行时间一同是100ms,其余访谈web service花了80ms,理想状态下贰个Worker线程风姿浪漫秒能够响应十三个央浼,倘若我们的maxWorkerThreads是10,那我们大器晚成秒内连接可响应必要正是100。要是说我们想把那些可响应央浼数升到200如何做吗?

  有人会说,那还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么? 其实大家做也未尝什么样 难题,确实是能够的,并且也实在能起到职能。那大家为啥还要搜索枯肠的搞哪样 async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们减轻了什么难题?它能够在我们访谈web service的时候把当下的worker线程放走,将它放回线程池,那样它就可以去处理别的的伏乞了。等到web service给大家回到结果了,会再到线程池中自便拿三个新的woker线程继续往下举行。也正是说我们减弱了那部分等候的时刻,充份利用了线程。

    大家来对待一下接收async/awit和不行使的处境,

  不应用async/await: 十多个woker线程1s方可拍卖200个须求。

  那转变来总的时间的便是 20 * 1000ms =  20000ms,
  此中等待的时光为 200 * 80ms = 16000ms。
  也便是说使用async/await大家足足节省了15000ms的时刻,那19个worker线程又会再去管理央求,就算如约种种央浼100ms的拍卖时间我们还足以再追加1五二十个央求。而且别忘了100ms是依据共同情形下,富含等待时间在内的根底上获得的,所以实际上情状也许还要多,当然大家那边未有算上线程切换的年月,所以实情中是有有些差别的,可是相应不会非常的大,因为我们的线程都是依据线程池的操作。
  全数结果是19个Worker线程不选用异步的场合下,1s能自理200个必要,而使用异步的动静下得以管理356个须求,立马进步五分之四啊!选拔异步之后,对于同样的号令数量,需求的Worker线程数据会大大收缩二分之一左右,贰个线程最少会在堆上分配1M的内部存款和储蓄器,假诺是1000个线程那正是1G的体积,就算内部存款和储蓄器未来便利,不过省着毕竟是好的嘛,何况越来越少的线程是足以削减线程池在爱戴线程时产生的CPU消耗的。另:dudu分享 CLLacrosse1秒之内只好创设2个线程。

  注意:以上数据毫无真正测验数据,实际情状二个request的年华也毫无100ms,费用在web service上的命宫也决不80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以那中间用了async和await之后对响应技巧有多大的提拔和大家原先堵塞在这里些IO和互联网上的时刻是有相当大的涉及的。

几点提出

  见到此间,不知情我们有未有拿到点什么。首先第一点大家要精晓的是async/await不是万能药,不们不能够指望光写八个光键字就期望品质的晋级。要记住,叁个CPU在同一时候段内是不得不推行一个线程的。就此那也是为啥async和await提议在IO恐怕是网络操作的时候使用。大家的MVC站点访谈WCF可能Web Service这种现象就那一个的合乎接收异步来操作。在上头的例子中80ms读取web service的光阴,大部份时间都是没有要求cpu操作的,那样cpu才足以被别的的线程利用,假若不是三个读取web service的操作,而是三个错综相连总计的操作,那您就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中运用异步,我们地点讲到的有关IIS的安顿是很要紧的,假若使用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

 早期对Web service的异步编制程序格局APM

  讲罢大家伟大上的async/await之后,大家来拜会那个本领很老,不过概念确还是持续现今的Web Service。 大家这里所说的针对性web service的异步编制程序形式不是指在劳务器端的web service本人,而是指调用web service的客商端。大家理解对于web service,大家经过加多web service引用只怕.net提供的变迁工具就能够改换对应的代理类,能够让大家像调用本地代码一样访谈web service,而所生成的代码类中对针对性每二个web service方法生成3个照看的艺术,举例说大家的艺术名叫DownloadContent,除了这几个格局之外还应该有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而那多少个正是大家后天要说的早先时代的异步编制程序方式APM(Asynchronous Programming Model)。下边就来探视我们web service中的代码,注意大家前些天的项目都以在.NET Framework3.5下完毕的。

 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的共同方法,WebClient也可以有异步方法即:DownloadStringAsync。不过我们要明了,不管服务器是同台如故异步,对于顾客端的话调用了你这几个web service都以同样的,正是得等您回去结果。

  当然,我们也足以像MVC里面包车型地铁代码同样,把我们的劳动器端也写成异步的。那获得好处的是足够托管web service的服务器,它的管理本事得到增强,就如ASP.NET同样。假设大家用JavaScript去调用这一个Web 瑟维斯,那么Ajax(Asynchronous Javascript + XML)正是大家顾客端用到的异步编程手艺。如若是任何的顾客端呢?举例说一个CS的桌面程序?大家要求异步编制程序么?

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网址,会有贰个线程池处理着八个线程来管理客户的伏乞,换个说法ASP.NET网址生来就是依据八线程的。可是,在WinForm中,如若大家不特意使用四线程,这至始至终,都唯有一个线程,称之为UI线程。大概在有些微型的系列中WinForm非常少涉及到八线程,因为WinForm本人的优势就在它是单独运维在顾客端的,在性质上和可操作性上都会有非常大的优势。所以重重中型Mini型的WinForm系统都以一向就访谈数据库了,何况多数也独有多少的传输,什么图片能源那是非常少的,所以等待的岁月是非常的短的,基本不用费如何脑子去思虑怎么着3秒之内必须将页面展现到客户如今这种难题。

  既然WinForm在品质上有这么大的优势,那它还须求异步吗?

  大家地点说的是中型小型型的WinForm,倘使是大型的系统吧?如果WinForm只是任何的十分的小片段,就疑似大家小说发轫说的还也有比相当多其余众多少个手提式有线电话机顾客端,Web顾客端,平板客商端呢?借使客商端非常多变成数据库撑不住怎么做? 想在此中加风姿洒脱层缓存如何是好?

  拿一个b2b的网站功用比方,顾客能够由此网址下单,手提式有线电话机也能够下单,仍为能够经过计算机的桌面客户端下单。在下完单之后要到位交易,仓库储存扣减,发送订单确认文告等等功效,而无论是你的订单是经过哪些端完毕的,那几个功能大家都要去做,对吗?那我们就不能够独立放在WinForm里面了,不然这一个代码在任何的端里面又得全部簇新再逐风度翩翩完成,同样的代码放在不一致的地点那不过一定危险的,所以就有了我们后来的SOA框架结构,把那么些成效都分红服务,每类别型的端都是调用服务就能够了。一是能够统生龙活虎爱抚这几个功用,二是足以很平价的做扩大,去更加好的适应成效和架构上的扩展。举个例子说像上边那样的一个系统。

 图片 4

  在上海体育地方中,Web端尽管也是属于大家经常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web集结),然而对大家整种类统的话,它也只是贰个端而已。对于叁个端的话,它本身只处理和客商交互的标题,其他全体的效应,业务都会付给后来台管理。在大家地点的架构中,应用层都不会一向参加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。那么应用层重要协理做一些与客商交互的有个别功能,假诺手提式无线话机短信发送,邮件发送等等,并且能够依照优先级采取是放入队列中稍候管理或然直接调用功能服务及时管理。

  在此么的三个系统中,我们的Web服务器能够,Winform端也好都将只是全部种类中的一个极限,它们主要的别的是客商和前边服务中间的一个大桥。涉及到Service的调用之后,为了给客商能够的客户体验,在WinForm端,大家自然就要思量异步的难题。 

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS那样刚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本地类库同样调用Web Service了,我们只须求增加贰个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);
}

  代码特别的简约,在实施完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回去了。在调用Web service这段时日内大家的UI不会被封堵,也不汇合世“不能够响应这种景观”,大家仍旧得以拖动窗体以至做任何的专门的职业。那即是APM的魔力,但是我们的callback毕竟是在哪些线程中试行的吧?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

APM异步编制程序格局详解

线程难题

  接下去大家就是更上一层楼的问询APM这种形式是何等工作的,不过首先大家要应对上边留下来的标题,这种异步的编制程序方式有未有为大家张开新的线程?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);
}

  大家在开关点击的方法和callback方法中分别出口当前线程的ID,以至他们是否属于线程池的线程,获得的结果如下:

  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>...

  按键点击的不二法门是由UI直接决定,很明显它不是二个线程池线程,亦非后台线程。而作者辈的callback却是在一个源于于线程池的后台线程施行的,答案件发生表了,不过那会给我们带来贰个主题材料,大家地点讲了独有UI线程也得以去立异大家的UI控件,也正是说在callback中大家是不可能更新UI控件的,那我们什么让更新UI让顾客知道反馈呢?答案在末端接晓 :),让大家先细心于把APM弄精通。

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5以前都被普遍应用,在WinForm窗体调整中,在三个IO操作的类库中等等!大家能够比较轻易的找到搭配了Begin和End的措施,更要紧的是大器晚成旦是有代理的地点,大家都足以选用APM这种格局。大家来看二个相当轻巧的事例:

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);
}

  上边的代码中,我们透过把eat封装成八个委托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法完结了异步的实践。也正是实在的eat方法不是在主线程中实践的,大家能够看输出的结果:

  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,该方法会在咱们的eat方法试行完未来被调用,所以它会和我们eat方法在同三个线程中被调用。大家如若了解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法,大家不用额外做任何工作,这在初期未有TPL和async/await此前(APM从.NET1.0临时就有了),的确是三个不错的取舍。

再次认知APM

摸底了Delegate完成的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来剖判一下APM用到的那个对象。 拿我们Web service的代理类来举个例子,它为大家转变了以下3个措施:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback callback, object asyncState): 异步初叶方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步停止方法

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,要是大家的web

service调用还未再次回到,那今年就能够用阻塞的艺术去拿结果。可是在大家传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是曾经成功了,也正是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编制程序方式中Begin方法总是回到IAsyncResult这一个接口的兑现。IAsyncReuslt仅仅富含以下4个特性:

图片 6

  WaitHanlde平时作为生机勃勃道对象的基类,何况能够动用它来阻塞线程,越来越多音讯方可参照MSDN.aspx) 。 凭借于IAsyncResult的帮手,大家就足以因而以下三种方法去取稳当前所举行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 成就公告

  实现文告就是们在"WinForm异步调用WebService"那结中用到的秘技,调完Begin方法之后,主线程固然达成职务了。大家也不用监督该操作的实行情形,当该操作实行完事后,大家在Begin方法中传进去的callback就可以被调用了,我们能够在特别格局中调用End方法去获得结果。下边我们再简单说一下前方三种艺术。

//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推出的另意气风发种过渡的异步编制程序模型,也是在.NET3.5事后Microsoft帮忙的生机勃勃种做法,为何呢? 如若我们建二个.NET4.0要么更加高版本的WinForm项目,再去增多Web Reference就能够发觉变化的代办类中早就远非Begin和End方法了,记住在3.5的时候是双边共存的,你可以挑选随机生机勃勃种来采纳。可是到了.NET4.0后头,EAP成为了你唯豆蔻梢头的选用。(笔者并没有品味过手动生成代理类,有意思味的同校能够尝尝一下)让我们来看一下在.NET4下,大家是什么异步调用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
    }
}

线程难题

  不知底大家仍旧否记得,在APM格局中,callback是实施在另一个线程中,不可能随易的去更新UI。可是少年老成旦你精心看一下上面的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的不二秘技中央政府机关接就更新了UI,把重临的剧情写到了八个文本框里面。通过一样的法子能够开掘,在EAP这种异步编制程序格局下,事件绑定的办法也是在调用的百般线程中推行的。约等于说消除了异步编制程序的时候UI交互的难点,并且是在同叁个线程中实践。 看看下边包车型大巴代码:

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带来了什么样

  就算说async给ASP.NET带来的是拍卖本领的增进,那么在WinForm中给技师带来的功利则是最大的。我们再也毫不因为要促成异步写回调或许绑定事件了,省事了,可读性也巩固了。不相信你看下边大家将调用大家十分web service的代码在.NET4.5下完结一下:

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;
}

  轻易的三行代码,像写同步代码同样写异步代码,作者想大概那就是async/await的吸重力吧。在await之后,UI线程就足以回到响应UI了,在上头的代码中大家是未有新线程发生的,和EAP同样获得结果平素就足以对UI操作了。

  async/await就像是真正很好,但是风流倜傥旦大家await后边的代码施行在其余一个线程中会爆发什么样专门的学业呢?

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一个ProgressBar,同期开二个线程去把从1到4000000的平方全体加起来,看起来是三个拾叁分耗费时间的操作,于是大家用Task.Run开了贰个新的线程去施行。(注:借使是纯运算的操作,多线程操作对性能未有多大帮忙,大家这里根本是想给UI二个进度呈现当前扩充到哪一步了。)看起来没有何难题,大家按F5周转吧!
  Bomb~

图片 7

  当试行到此处的时候,程序就完蛋了,告诉我们”无效操作,只可以从创建porgressBar的线程访谈它。“  那也是我们一齐始波及的,在WinForm前后相继中,只有UI主线程工夫对UI进行操作,其余的线程是从未权力的。接下来大家就来探访,借使在WinForm中完结非UI线程对UI调整的立异操作。 

不等线程之间通讯的难题

万能的Invoke

  WinForm中山大学部分的控件包罗窗体在内都兑现了Invoke.aspx)方法,能够流传二个Delegate,这一个Delegate将会被全部极度调节的线程所调用,进而防止了跨线程访谈的标题。

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,我们就不做过多的钻研了,可是咱们要考虑到有个别,Invoke是WinForm实现的UI跨线程调换方式,WPF用的却是Dispatcher,如若是在ASP.NET下跨线程之间的协同又咋做呢。为了合营各个手艺平台下,跨线程同步的主题材料,Microsoft在.NET2.0的时候就引进了我们上面包车型地铁这么些目的。

SynchronizationContext上下文同步对象

怎么需求SynchronizationContext

  就如大家在WinForm中遭受的标题同样,有的时候候大家须求在贰个线程中传送一些数目照旧做一些操作到另二个线程。可是在大部气象下这是不容许的,出于安全因素的设想,每三个线程都有它独立的内存空间和上下文。由此在.NET2.0,微软推出了SynchronizationContext。

  它根本的意义之方兴未艾是为大家提供了意气风发种将龙马精神部分做事任务(Delegate)以队列的秘技存款和储蓄在二个上下文对象中,然后把那个上下文对象关联到实际的线程上,当然有时候三个线程也得以提到到同三个SynchronizationContext对象。获取当前线程的黄金年代道上下文对象足以运用SynchronizationContext.Current。同期它还为大家提供以下四个法子Post和Send,分别是以异步和同步的法子将大家地点说的行事职分放到我们SynchronizationContext的行列中。

SynchronizationContext示例

  依然拿大家地点Invoke中用到的例子比方,只是此番大家不直接调用控件的Invoke方法去立异它,而是写了二个Report的方法特意去更新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;
});

  每叁回操作完事后我们调用一下Report方法,把我们总结要算的数字,以至当前正值测算的数字传给它就能够了。接下来就看我们的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的援用,而Invoke必得先得有这一个控件技术调用它的Invoke方法对它实行操作。

小结

  那篇博客内容有点长,不知晓有几个人方可以看见到这里:)。最发轫本身只是想写写WinFrom下异步调用Web Service的有些事物,在一同来那篇文书的难题是”异步编制程序在WinForm下的推行“,可是写着写着开采越多的迷团未有解开,其实都是一些老的技能以前未有接触和左右好,所以所幸就三次性把她们都重新学习了贰遍,与大家享用。

  我们再来回想一下篇章所关联到的繁荣昌盛部分首要的定义:

  1. async/await 在ASP.NET做的最大贡献(早先时期ASP.NET的异步开垦形式同样也可以有像这种类型的孝敬),是在做客数据库的时候、访问远程IO的时候登时放出了脚下的拍卖性程,能够让那么些线程回到线程池中,进而完结能够去管理其余央求的效能。
  2. 异步的ASP.NET开采能够在管理技能上带来多大的增加,决意于大家的次第有多少日子是被卡住的,也正是那几个访谈数据库和长间隔Service的时刻。
  3. 除此而外将代码改成异步,大家还索要在IIS上做一些争持的布局来兑现最优化。
  4. 无论是ASP.NET、WinForm照旧Mobile、还是平板,在巨型系统中都只是一个与顾客交互的端而已,所以无论你以后是做所谓的前端(JavaScript + CSS等),照旧所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等 ),又只怕是相比流行的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是全方位大型系统中的零星黄金年代角而已。当然笔者并不是降级那个端的价值,正是因为大家注意于不一样,努力进步每八个端的客户体验,能力让这几个巨型系统有露脸的机缘。笔者想说的是,在你对后天能力得到一定的到位之后,不要截止学习,因为全部软件架构体系中还大概有许多过多优异的东西值得大家去开采。
  5. APM和EAP是在async/await此前的二种不一样的异步编程方式。
  6. APM如若不打断主线程,那么成功布告(回调)就能够实行在别的叁个线程中,进而给大家更新UI带来一定的主题材料。
  7. EAP的照料事件是在主线程中实施的,不会设有UI交互的标题。
  8. 末尾,大家还学习了在Winform下不一致线程之间相互的主题材料,以至SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最初的异步编制程序方法,从.NET1.0来讲就有了。在.NET2.0的时候,微软意识到了APM的回调函数中与UI交互的主题材料,于是带来了新的EAP。APM与EAP一贯并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带来了TPL,也正是我们所熟习的Task编制程序,而.NET4.5正是大家我们领会的async/await了,可以见到.NET一贯在不停的腾飞,加上目前不休的和开源社区的通力同盟,跨平台等本性的引进,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最终,这篇文章从找资料学习到写出来,大概花了自家多个周未的时刻,希望能够给要求的人要么感兴趣想要不断学习的人一点救助(不管是往前读书,照旧以往学习)最终还要感谢@田园里面包车型地铁蟋蟀,在翻阅的时候给自己找了有的错别字!

引用 & 增添阅读



 


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

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