武林網(wǎng)web開發(fā)網(wǎng)為大家整理了這篇講解.Net組件程序設(shè)計之異步調(diào)用，如果這篇文章在您的工作或?qū)W習(xí)中有幫助，歡迎常回來看看哦，更多精彩的教程請訪問我們的主頁,以下是教程瀏覽：

說到異步調(diào)用，在腦海中首先想到就是BeginInvoke(),在一些常用對象中我們也會常常見到Invoke()和 BeginInvoke(), 要想讓自己的組件可以被客戶端調(diào)用或者是異步調(diào)用，這樣的設(shè)計是合理的，這也是組件異步機制當(dāng)中的一條 （說句題外話--其實大多數(shù)知識都隱藏在我們平時經(jīng)常見到的對象或者是代碼里，只不過是沒有去細(xì)心的發(fā)現(xiàn)） 在.NET中首先就會想到使用委托來進行異步調(diào)用，關(guān)于委托的定義在 委托與事件一文中已經(jīng)大概的說過了，文中只是對委托進行了 大概的講解，并沒有對委托的使用來說明或者是例舉一些示例。 在本篇中將會對委托進行一個基礎(chǔ)的揭底，主要方向是異步調(diào)用。

一 委托的老調(diào)重彈

public class Operation    {        public int Addition(int num1, int num2)        {            return num1 + num2;        }        public int Subtraction(int num1, int num2)        {            return num1 - num2;        }    }

沒有必要直接使用Operation對象來進行加減運算，可以使用委托:

public delegate int OperationDelegate(int num1, int num2);Operation operation = new Operation();OperationDelegate Additiondelegate = operation.Addition;int result;result = Additiondelegate.Invoke(3, 4);Debug.Assert(result == 7);

在使用委托進行調(diào)用的時候，當(dāng)前線程是被阻塞的，只有當(dāng)委托執(zhí)行完畢了，才會把控制權(quán)交回到當(dāng)前線程。
不過呢，委托可以用于進行異步調(diào)用目標(biāo)方法的，委托只是一種特定的類型，編譯器會把我們定義的各式各樣的委托編譯成
對應(yīng)的類，好比OperationDelegate委托一樣，實則是被編譯成這樣的

public sealed class OperationDelegate : MulticastDelegate    {        public OperationDelegate(Object target, int methodPtr) { }        public virtual Invoke(int num1,int num2)        {            ……        }        public virtual IAsyncResult BeginInvoke(int num1,int num2,AsyncCallback callback,object asyncState)        {            ……        }        public virtual int EndInvoke(IAsyncResult result)        {            ……        }    }

這里只是回顧一下委托的定義。

二 異步調(diào)用編程模型

圖1

在上圖我們所見的有這幾個模塊， .NET線程池、異步調(diào)用請求隊列和一個應(yīng)用程序的主線程。
假使現(xiàn)在從任務(wù)1開始執(zhí)行到任務(wù)2、任務(wù)3，到了任務(wù)3的時候，任務(wù)3請求.NET執(zhí)行異步操作，如圖2

圖2

這個時候【任務(wù)3】已經(jīng)被送入到了【異步請求隊列】中，并且主線程是阻塞狀態(tài)的，再看圖3的執(zhí)行過程：

圖3

線程池會及時的發(fā)現(xiàn)【異步請求隊列】中的任務(wù)，并且根據(jù)任務(wù)的信息，線程池會分配一個線程到任務(wù)所在的主線程中執(zhí)行所請求的任務(wù)。 在異步任務(wù)執(zhí)行時，這個時候主線程才會從阻塞中撤銷，進入執(zhí)行狀態(tài)，上圖中，就是開始執(zhí)行任務(wù)4。

這里要說的就是，異步調(diào)用看起來是并行執(zhí)行的，實際剛開始的時候還是順序的，不過這時間在實際情況中是忽略不計的， 可以認(rèn)為就是并行執(zhí)行的吧。

 三 BeginInvoke()、EndInvoke()

3.1 BeginInvoke()

BeginInvoke()函數(shù)定義如下：

1			public			virtual IAsyncResult BeginInvoke(int num1,int num2,AsyncCallback callback,object asyncState) 2			{ 3			   …… 4 }

接受OperationDelegate委托定義的原始簽名的輸入?yún)?shù)，還有兩個額外參數(shù)，AsyncCallback是系統(tǒng)定義的委托， 用于異步調(diào)用完成時回調(diào)所用，這里不做講解，后面會有講到，還有一個是參數(shù)是一個狀態(tài)對象，也可以認(rèn)為是容器對象， 也會在后面的章節(jié)中講到。

1 Operation operation = new Operation(); 2 OperationDelegate Additiondelegate = operation.Addition; 3 Additiondelegate.BeginInvoke(3, 4, null, null);

3.2 IAsyncResult接口

正如上面所看到的，BeginInvoke函數(shù)返回一個IAsyncResult類型的值，那就來看一下IAsyncResult的定義：

public interface IAsyncResult    {        object AsyncState { get; }        WaitHandle AsyncWaitHandle { get; }        bool CompletedSynchronously { get; }        bool IsCompleted { get; }    }

對于IAsyncResult的詳細(xì)用法 稍后會有講解

看到第一節(jié)的Invoke函數(shù)執(zhí)行后，可以直接獲取到返回值，怎么這個BeginInvoke函數(shù)執(zhí)行了返回

IAsyncResult類型，返回值在哪呢？ 可以通過從BeginInvoke函數(shù)獲得的IAsyncResult交給EndInvoke函數(shù)來獲取返回值。

1 Operation operation = new Operation();
2 OperationDelegate Additiondelegate = operation.Addition;
3
4 IAsyncResult asyncResult = Additiondelegate.BeginInvoke(3, 4, null, null);
5 int result = Additiondelegate.EndInvoke(asyncResult);
6 Debug.Assert(result == 7);

這里要說幾點

第一.調(diào)用EndInvoke函數(shù)的時候，當(dāng)前線程是被阻塞的，它在等待BeginInvoke函數(shù)執(zhí)行完畢。

第二.雖然委托可以管理多個目標(biāo)方法，但是在異步調(diào)用中，所執(zhí)行異步調(diào)用的委托，內(nèi)部的管理列表只能有一個目標(biāo)方法，不然會報 有異常。

第三.EndInvoke()在每次異步調(diào)用操作時 只能調(diào)用一次。

第四.BeginInvoke()返回的IAsyncResult類型的實例，只能傳入它所調(diào)用BeginInvoke()委托的EndInvoke()中，不然也會報有異常。

3.3 AsyncResult

假使一個客戶端在一個代碼段或者是函數(shù)中使用BeginInvoke()，而在另一段或者是其他的函數(shù)中調(diào)用EndInvoke(),這樣客戶端是 不是就要保存IAsyncResult對象，又或者一個客戶端發(fā)起異步調(diào)用，并且由另一個 客戶端來調(diào)用EndInvoke()，這不僅僅要保存IAsyncResult對象，還需要保存該委托對象，而且你還得傳送過去。 還好.NET是那么的機智，有System.Runtime.Remoting.Messaging.AsyncResult類型的存在。

public class AsyncResult : IAsyncResult, IMessageSink
    {

        #region IAsyncResult 成員

        public object AsyncState
        {
            get { throw new NotImplementedException(); }
        }

        public System.Threading.WaitHandle AsyncWaitHandle
        {
            get { throw new NotImplementedException(); }
        }

        public bool CompletedSynchronously
        {
            get { throw new NotImplementedException(); }
        }

        public bool IsCompleted
        {
            get { throw new NotImplementedException(); }
        }

        #endregion

        public bool EndInvokeCalled { get; set; }

        public virtual object AsyncDelegate { get; }


        //IMessageSink 成員
    }

看著上面有個AsyncDelegate的屬性，會不會覺得很漂亮，不錯，它就是原始發(fā)起委托的引用，看下如何使用AsyncDelegate來使用EndInvoke()：

public class OperationTest
    {

        public void Test()
        {
            Operation operation = new Operation();
            OperationDelegate Additiondelegate = operation.Addition;
            int Result;
            Result = GetResult(Additiondelegate.BeginInvoke(3, 4, null, null));
        }

        private int GetResult(IAsyncResult asyncresult)
        {
            AsyncResult asyncResult = (AsyncResult)asyncresult;
            OperationDelegate operationdelegate = asyncResult.AsyncDelegate as

OperationDelegate;
            if (operationdelegate != null)
            {
                Debug.Assert(asyncResult.EndInvokeCalled == false);//EndInvoke()是否被調(diào)用過
                return operationdelegate.EndInvoke(asyncResult);
            }
            return -1;
        }
    }

3.4 輪循或等待

看到這里，善于思考的朋友會發(fā)現(xiàn)，還存在著一個很大的問題，就是發(fā)起異步調(diào)用的客戶端，如何知道自己 的異步函數(shù)是否執(zhí)行完畢了？或者是想等待一會，做一些其他的處理，然后再繼續(xù)等待，該怎么來實現(xiàn)呢？

從BeginInvoke()返回的IAsyncResult接口有個AsyncWaitHandle屬性，它是干嗎的呢？就把它理解為消息接收器吧。

Operation operation = new Operation();
OperationDelegate Additiondelegate = operation.Addition;
IAsyncResult asyncResult = Additiondelegate.BeginInvoke(2, 3, null, null);
asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne();//如果任務(wù)完成則不會阻塞 否則阻塞當(dāng)前線程
int Result;
Result = Additiondelegate.EndInvoke(asyncResult);
Debug.Assert(Result == 5);

代碼和3.2的幾乎相同，區(qū)別就是這段代碼保證了EndInvoke()的調(diào)用者不會被阻塞。

看一下等待一下，如果沒完成處理其他任務(wù)，回來再等待是怎么實現(xiàn)的。

Operation operation = new Operation();
OperationDelegate Additiondelegate = operation.Addition;
IAsyncResult asyncResult = Additiondelegate.BeginInvoke(2, 3, null, null);
while (asyncResult.IsCompleted == false)//判斷異步任務(wù)是否完成
{
     asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(10,false);//如果任務(wù)完成則不會阻塞 否則阻塞當(dāng)前線程10毫秒
    //這里做一些其他操作
}
int Result;
Result = Additiondelegate.EndInvoke(asyncResult);
Debug.Assert(Result == 5);

3.5 使用回調(diào)函數(shù)

現(xiàn)在我們要來說說BeginInvoke()的第三個參數(shù)了， public delegate void AsyncCallback(IAsyncResult ar);

第三個參數(shù)就是系統(tǒng)提供的一個委托類型，委托簽名也都看到了。 使用回調(diào)函數(shù)的好處就是不需要去處理等待操作了，因為在異步任務(wù)完成的時候， 會調(diào)用你傳給BeginInvoke()里AsyncCallback委托所關(guān)聯(lián)的目標(biāo)方法。

public class OperationTest
    {

        public void Test()
        {
            Operation operation = new Operation();
            OperationDelegate Additiondelegate = operation.Addition;

            Additiondelegate.BeginInvoke(2, 3, new AsyncCallback(OnCallBack), null);
        }

        private void OnCallBack(IAsyncResult asyncresult)
        {
            AsyncResult asyncResult = (AsyncResult)asyncresult;
            OperationDelegate operationdelegate = asyncResult.AsyncDelegate as

OperationDelegate;
            if (operationdelegate != null)
            {
                Debug.Assert(asyncResult.EndInvokeCalled == false);
                int result=operationdelegate.EndInvoke(asyncResult);
                Console.WriteLine("Operation returned" + result.ToString());
            }
        }
    }

這里需要說的是在異步任務(wù)完成時，執(zhí)行的回調(diào)函數(shù)依然是在子線程當(dāng)中，并不是在主線程中執(zhí)行回調(diào)函數(shù)的。

題外話：最常見的就是在Winform開發(fā)中，F(xiàn)orm中發(fā)起異步調(diào)用，然后回調(diào)函數(shù)操作Form中的控件或者是值的時候就會報錯， 就是這個原因，因為它們不在一個線程也不在一個上下文中，基于.NET安全策略這種操作是不允許的。