什麼是.Net的異步機制(委托Delegate) - step 1

在閱讀下面知識前,我已經認為你已經具有c#的基礎,包括簡單的委托知識; 代碼使用VS2008開發,但是會在.Net Framework 2.0(C Sharp)編寫

什麼是.Net異步機制呢?

在解釋這個話題前,我們先看看同步的程序,就是我們常用的Hello World 程序.

Code 1:

1　　class Program
2　　{
3　　　　static void Main(string[] args)
4　　　　{
5　　　　　　// 查看當前的線程ID, 是否線程池裡面的線程
6　　　　　　Console.WriteLine("1,Thread ID:#{0},Is PoolThread?{1}",
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
7
8　　　　　　AsyncTest test = new AsyncTest();
9　　　　　　string val = test.Hello("Andy Huang");
10
11　　　　　　Console.WriteLine(val);
12　　　　　　Console.ReadLine(); // 讓黑屏等待,不會直接關閉..
13　　　　}
14　　}
15
16　　public class AsyncTest
17　　{
18　　　　public string Hello(string name)
19　　　　{
20　　　　　　// 查看當前的線程ID, 是否線程池裡面的線程
21　　　　　　Console.WriteLine("2,Thread ID:#{0},Is PoolThread?{1}",
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
22　　　　　　return "Hello:" + name;
23　　　　}
24　　}

圖1

我們可以從圖1看出,我們平常寫的Hello 程序是同一個線程的,而且不是線程池理的線程程序.

按照上面的程序稍做改動, 那麼開始我們第一個異步的Hello World 程序.

使用.Net 的委托機制來為我們的程序提供異步操作行為.

1步, 為我們的AsyncTest(Hello方法) 聲明一個委托

public delegate string AsyncEventHandler(string name);

2步,使用委托提供的BeginInvoke, EndInvoke 方法(具體使用下一篇文章詳細介紹)來提供異步的調用.

string val = test.Hello("Andy Huang");

修改為

AsyncEventHandler async = test.Hello;
　　IAsyncResult result = async.BeginInvoke("Andy Huang", null, null);
　　string val = async.EndInvoke(result);

下面是完整的代碼.

Code 2:

1　　class Program
2　　{
3　　　　static void Main(string[] args)
4　　　　{
5　　　　　　// 查看當前的線程ID, 是否線程池裡面的線程
6　　　　　　Console.WriteLine("1,Thread ID:#{0},Is PoolThread?{1}",
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
7
8　　　　　　AsyncTest test = new AsyncTest();
9　　　　　　//把Hello 方法分配給委托對象
10　　　　　　AsyncEventHandler async = test.Hello; //注釋1,建議用=,不用+=
11
12　　　　　　//發起一個異步調用的方法,賦值"Andy Huang", 返回IAsyncResult 對象
13　　　　　　IAsyncResult result = async.BeginInvoke("Andy Huang", null, null);
14
15　　　　　　//這裡會阻礙線程,直到方法執行完畢
16　　　　　　string val = async.EndInvoke(result);
17
18　　　　　　Console.WriteLine(val);
19　　　　　　Console.ReadLine(); // 讓黑屏等待,不會直接關閉..
20　　　　}
21　　}
22
23　　//我們使用委托來提供.Net的異步機制
24　　public delegate string AsyncEventHandler(string name);
25　　public class AsyncTest
26　　{
27　　　　public string Hello(string name)
28　　　　{
29　　　　　　// 查看當前的線程ID, 是否線程池裡面的線程
30　　　　　　Console.WriteLine("2,Thread ID:#{0},Is PoolThread?{1}",
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
31　　　　　　return "Hello:" + name;
32　　　　}
33　　}

注釋1: 用=操作符在於分配委托對象時候不需要初始化;並且異步調用時候只能有一個目標方法.

圖2

對比圖1 和圖2, ,可以看出(2,Thread ID:#10,Is PoolThread?True),在使用異步機制的時候,其實就是開啟一個新的線程來執行我們的方法,並且這個線程來自 線程堆. 到這裡,我們就很好的解釋了”什麼是.Net異步機制?”

說到這裡,結束了嗎? 可能大家會想其實使用異步就是多了個委托( public delegate string AsyncEventHandler(string name);) 那麼到底為我們做了些什麼呢?

通過反編譯(微軟提供的IL Disassembler)我們看到

圖3

編譯器為我們生成了下面類定義(其實委托就是一個類)

Code 3

public sealed class AsyncEventHandler : MulticastDelegate
　　{
　　　　public AsyncEventHandler(object @object, IntPtr method)
　　　　{....}
　　　　public virtual IAsyncResult BeginInvoke(string name, AsyncCallback callback, object @object)
　　　　{...}
　　　　public virtual string EndInvoke(IAsyncResult result)
　　　　{...}
　　　　public virtual string Invoke(string name)
　　　　{...}
　　}

繼承於MulticastDelegate, 提供了BeginInvoke / EndInvoke / Invoke.

Invoke 是我們Code 1 同步調用的方法,當然我們也可以直接使用Invoke來同步調用.

BeginInvoke / EndInvoke 是Code 2中使用的異步調用的方法,下篇文章我會詳細介紹

什麼時候使用.Net異步機制呢?

異步操作通常用於執行完成時間可能較長的任務，如打開大文件、連接遠程計算機或查詢數據庫。異步操作在主應用程序線程以外的線程中執行。應用程序調用方法異步執行某個操作時，應用程序仍然可以繼續執行當前的程序。

.NET Framework 的許多方面都支持異步編程功能，這些方面包括：

·文件(File) IO、流(Stream) IO、套接字(Socket) IO。

·網絡。

·遠程處理信道（HTTP、TCP）和代理。

·使用 ASP.NET 創建的 XML Web services。

·ASP.NET Web 窗體。

·使用 MessageQueue 類的消息隊列。

本文配套源碼