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© 胡元江 中级黑马   /  2013-2-28 12:09  /  2258 人查看  /  2 人回复  /   0 人收藏 转载请遵从CC协议 禁止商业使用本文

异步在C#中如何实现。

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我来回答你的这个问题 异步是C++语言中一个很重要的操作 也是一个比较基础的知识点,希望我的回答对你有用!
实现异步编程有4种方法可供选择,这4种访求实际上也对应着4种异步调用的模式,分为“等待”和“回调”两大类。
   一、使用EndInvoke;
  二、使用WaitHanle;
  三、轮询;
  四、回调。

1.使用EndInvoke
当使用BeginInvoke异步调用方法时,如果方法未执行完,EndInvoke方法就会一直阻塞,直到被调用的方法执行完毕,
如下面的代码:
Ellic's Code
  1 using System;
  2 using System.Threading;
  3 namespace MetadataSample
  4 {
  5     class Program
  6     {
  7         //声明一个委托类型
  8         public delegate void PrintDelegate(string content);
  9         public static void Main(string[] args)
  10         {
  11             int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
  12             PrintDelegate printDelegate = Program.Print;
  13             Console.WriteLine("[主线程id:{0}]\t开始调用打印方法...",threadId);
  14             IAsyncResult result = printDelegate.BeginInvoke("Hello world",null,null);
  15             printDelegate.EndInvoke(result);
  16
  17             Console.Write("Press any key to continue . . . ");
  18             Console.ReadKey(true);
  19         }
  20         public static void Print(string content)
  21         {
  22             int threadId=Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
  23             Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t{1}",threadId,content);
  24             System.Threading.Thread.Sleep(2000);
  25             Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t打印方法调用完毕.",threadId);
  26         }
  27     }
  28 }

2.使用WaitHandle
WainHandle类型的WaitOne方法,WaitOne方法有5个重载:
  n bool WaitOne()
  n bool WaitOne(int millisecondsTimeout)
  n bool WaitOne(TimeSpan timeout)
  n bool WaitOne(int millisecondsTimeout, bool exitContext)
  n bool WaitOne(TimeSpan timeout,bool exitContext)
其中,第一个不带参数的重载相当于WaitOne(-1,false),
第一个参数表示等待的毫秒数,-1表示无限期等待,
第二个参数表示在等待前是否退出上下文的同步域,
并在稍后进行重新获取,是则为TRUE,否则为FALSE。

3.轮询
之前提到的两种方法,只能等下异步方法执行完毕,在完毕之前没有任何提示信息,整个程序就像没有响应一样,用户体验不好,可以通过检查IasyncResult类型的IsCompleted属性来检查异步调用是否完成,如果没有完成,则可以适时地显示一些提示信息,如下面的代码:
  Ellic's Code
  1 using System;
  2 using System.Threading;
  3 namespace MetadataSample
  4 {
  5     class Program
  6     {
  7         //声明一个委托类型
  8         public delegate void PrintDelegate(string content);
  9         public static void Main(string[] args)
  10         {
  11             int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
  12             PrintDelegate printDelegate = Program.Print;
  13             Console.WriteLine("[主线程id:{0}]\t开始调用打印方法...",threadId);
  14             IAsyncResult result = printDelegate.BeginInvoke("Hello world",null,null);
  15             while (!result.IsCompleted)
  16             {
  17                 Console.WriteLine(" . ");
  18                 Thread.Sleep(500);
  19             }
  20             Console.Write("Press any key to continue . . . ");
  21             Console.ReadKey(true);
  22         }
  23         public static void Print(string content)
  24         {
  25             int threadId=Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
  26             Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t{1}",threadId,content);
  27             System.Threading.Thread.Sleep(2000);
  28             Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t打印方法调用完毕.",threadId);
  29         }
  30     }
  31 }

4.回调
  之前三种方法者在等待异步方法执行完毕后才能拿到执行的结果,期间主线程均处于等待状态。回调和它们最大的区别是,在调用BeginInvoke时只要提供了回调方法,那么主线程就不必要再等待异步线程工作完毕,异步线程在工作结束后会主动调用我们提供的回调方法,并在回调方法中做相应的处理,例如显示异步调用的结果。
  先看到之前那段调用BeginInvoke的代码:
  IAsyncResult result = printDelegate.BeginInvoke("Hello world",null,null);
  其中,第1个参数是委托签名中的参数,后面2个参数实际是我们在回调方法中要用到的,它们分别是:
  AsyncCallback callback
  object @object
  前者就是回调方法,它要求回调方法的签名必须符合以下条件:
  返回类型为void;
  参数列表只有1个参数,且为IAsyncResult 类型。
  如:void callbackMethod(IasyncResult asyncResult)
  回调方法代码如下:
  Ellic's Code
  1 using System;
  2 using System.Threading;
  3 namespace MetadataSample
  4 {
  5     class Program
  6     {
  7         //声明一个委托类型
  8         public delegate void PrintDelegate(string content);
  9         public static void Main(string[] args)
  10         {
  11             int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
  12             PrintDelegate printDelegate = Program.Print;
  13             Console.WriteLine("[主线程id:{0}]\t开始调用打印方法...",threadId);
  14             IAsyncResult result = printDelegate.BeginInvoke("Hello world",PrintComplete,printDelegate);
  15             Thread.Sleep(10000);
  16
  17             Console.Write("Press any key to continue . . . ");
  18             Console.ReadKey(true);
  19         }
  20         public static void Print(string content)
  21         {
  22             int threadId=Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
  23             Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t{1}",threadId,content);
  24             System.Threading.Thread.Sleep(1000);
  25
  26         }
  27
  28         private static void PrintComplete(IAsyncResult asyncResult)
  29         {
  30             if(null == asyncResult)
  31             {
  32                 throw new ArgumentNullException();
  33             }
  34             int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
  35             (asyncResult.AsyncState as PrintDelegate).EndInvoke(asyncResult);
  36             Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t打印方法调用完毕.",threadId);
  37         }
  38     }
  39 }

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本帖最后由 夏添 于 2013-2-28 15:03 编辑

一、 异步与多线程本质上的的区别 :
    其实,异步是目的,而多线程是实现这个目的的方法。异步是说,A发起一个操作后(一般都是比较耗时的操作,如果不耗时的操作就没有必要异步了),可以继续自顾自的处理它自己的事儿,不用干等着这个耗时操作返回。.Net中的这种异步编程模型,就简化了多线程编程,我们甚至都不用去关心Thread类,就可以做一个异步操作出来。
    多线程和异步操作两者都可以达到避免调用线程阻塞的目的,从而提高软件的可响应性。甚至有些时候我们就认为多线程和异步操作是等同的概念。但是,多线程和异步操作还是有一些区别的。而这些区别造成了使用多线程和异步操作的时机的区别。
  
三、异步操作的优缺点
  因为异步操作无须额外的线程负担,并且使用回调的方式进行处理,在设计良好的情况下,处理函数可以不必使用共享变量(即使无法完全不用,最起码可以减少 共享变量的数量),减少了死锁的可能。当然异步操作也并非完美无暇。编写异步操作的复杂程度较高,程序主要使用回调方式进行处理,与普通人的思维方式有些 初入,而且难以调试。

四、多线程的优缺点
  多线程的优点很明显,线程中的处理程序依然是顺序执行,符合普通人的思维习惯,所以编程简单。但是多线程的缺点也同样明显,线程的使用(滥用)会给系统带来上下文切换的额外负担。并且线程间的共享变量可能造成死锁的出现。

五、适用范围
       我认为:当需要执行I/O操作时,使用异步操作比使用线程+同步 I/O操作更合适。I/O操作不仅包括了直接的文件、网络的读写,还包括数据库操作、Web Service、HttpRequest以及.net Remoting等跨进程的调用。
  而线程的适用范围则是那种需要长时间CPU运算的场合,例如耗时较长的图形处理和算法执行。但是往 往由于使用线程编程的简单和符合习惯,所以很多朋友往往会使用线程来执行耗时较长的I/O操作。这样在只有少数几个并发操作的时候还无伤大雅,如果需要处 理大量的并发操作时就不合适了。
       异步有的时候用普通的线程,有的时候用系统的异步调用功能。有一些IO操作也是异步的,但是未必需要一个线程来运行。例如:硬件是有DMA功能的,在调用DMA传输数据的时候,CPU是不需要执行处理的,只需要发起传输和等待传输结束即可。具体到.net平台,比如Socket的BeginSend,如果是运行在Windows    2000以后的平台,在底层就会调用异步的完成端口来发送。

不过有个问题,异步有时优先级比主线程还高。这个特点和多线程不同。

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