浅析C#异步操作

开发 后端
这里介绍开始C#异步操作后如果要阻止应用程序,可以直接调用 End 方法,这会阻止应用程序直到异步操作完成后再继续执行。

.NET Framework 为异步操作提供了两种设计模式:使用 IAsyncResult 对象的异步操作与使用事件的异步操作。先来学习前者

概述

IAsyncResult 异步设计模式通过名为 BeginOperationName 和 EndOperationName 的两个方法来实现原同步方法的异步调用,如 FileStream 类提供了 BeginRead 和 EndRead 方法来从文件异步读取字节,它们是 Read 方法的异步版本

Begin 方法包含同步方法签名中的任何参数,此外还包含另外两个参数:一个AsyncCallback 委托和一个用户定义的状态对象。委托用来调用回调方法,状态对象是用来向回调方法传递状态信息。该方法返回一个实现 IAsyncResult 接口的对象

End 方法用于结束C#异步操作并返回结果,因此包含同步方法签名中的 ref 和 out 参数,返回值类型也与同步方法相同。该方法还包括一个 IAsyncResult 参数,用于获取异步操作是否完成的信息,当然在使用时就必须传入对应的 Begin 方法返回的对象实例

开始C#异步操作后如果要阻止应用程序,可以直接调用 End 方法,这会阻止应用程序直到异步操作完成后再继续执行。也可以使用 IAsyncResult 的 AsyncWaitHandle 属性,调用其中的WaitOne等方法来阻塞线程。这两种方法的区别不大,只是前者必须一直等待而后者可以设置等待超时

如果不阻止应用程序,则可以通过轮循 IAsyncResult 的 IsCompleted 状态来判断操作是否完成,或使用 AsyncCallback 委托来结束C#异步操作。AsyncCallback 委托包含一个 IAsyncResult 的签名,回调方法内部再调用 End 方法来获取操作执行结果

尝试

先来熟悉一下今天的主角,IAsyncResult 接口

  1. public interface IAsyncResult  
  2. {  
  3. object AsyncState { get; }  
  4. WaitHandle AsyncWaitHandle { get; }  
  5. bool CompletedSynchronously { get; }  
  6. bool IsCompleted { get; }  

我用一个 AsyncDemo 类作为异步方法的提供者,后面的程序都会调用它。内部很简单,构造函数接收一个字符串作为 name ,Run 方法输出 "My name is " + name ,而异步方法直接用委托的 BeginInvoke 和 EndInvoke 方法实现。

  1. public class AsyncDemo  
  2. {  
  3. // Use in asynchronous methods  
  4. private delegate string runDelegate();  
  5. private string m_Name;  
  6. private runDelegate m_Delegate;  
  7. public AsyncDemo(string name)  
  8. {  
  9. m_Name = name;  
  10. m_Delegate = new runDelegate(Run);  
  11. }  
  12. /**////  
  13. /// Synchronous method  
  14. ///  
  15. ///  
  16. public string Run()  
  17. {  
  18. return "My name is " + m_Name;  
  19. }  
  20. /**////  
  21. /// Asynchronous begin method  
  22. ///  
  23. ///  
  24. ///  
  25. ///  
  26. public IAsyncResult BeginRun(AsyncCallback callBack, Object stateObject)  
  27. {  
  28. try  
  29. {  
  30. return m_Delegate.BeginInvoke(callBack, stateObject);  
  31. }  
  32. catch(Exception e)  
  33. {  
  34. // Hide inside method invoking stack  
  35. throw e;  
  36. }  
  37. }  
  38. /**////  
  39. /// Asynchronous end method  
  40. ///  
  41. ///  
  42. ///  
  43. public string EndRun(IAsyncResult ar)  
  44. {  
  45. if (ar == null)  
  46. throw new NullReferenceException("Arggument ar can't be null");  
  47. try  
  48. {  
  49. return m_Delegate.EndInvoke(ar);  
  50. }  
  51. catch (Exception e)  
  52. {  
  53. // Hide inside method invoking stack  
  54. throw e;  
  55. }  
  56. }  

首先是 Begin 之后直接调用 End 方法,当然中间也可以做其他的操作。

  1. class AsyncTest  
  2. {  
  3. static void Main(string[] args)  
  4. {  
  5. AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");  
  6. // Execute begin method  
  7. IAsyncResult ar = demo.BeginRun(null, null);  
  8. // You can do other things here  
  9. // Use end method to block thread until the operation is complete  
  10. string demodemoName = demo.EndRun(ar);  
  11. Console.WriteLine(demoName);  
  12. }  

也可以用 IAsyncResult 的 AsyncWaitHandle 属性,我在这里设置为1秒超时。

  1. class AsyncTest  
  2. {  
  3. static void Main(string[] args)  
  4. {  
  5. AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");  
  6. // Execute begin method  
  7. IAsyncResult ar = demo.BeginRun(null, null);  
  8. // You can do other things here  
  9. // Use AsyncWaitHandle.WaitOne method to block thread for 1 second at most  
  10. ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000, false);  
  11. if (ar.IsCompleted)  
  12. {  
  13. // Still need use end method to get result,   
  14. // but this time it will return immediately  
  15. string demodemoName = demo.EndRun(ar);  
  16. Console.WriteLine(demoName);  
  17. }  
  18. else  
  19. {  
  20. Console.WriteLine("Sorry, can't get demoName, the time is over");  
  21. }  
  22. }  

不中断的轮循,每次循环输出一个 "."

  1. class AsyncTest  
  2. {  
  3. static void Main(string[] args)  
  4. {  
  5. AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");  
  6. // Execute begin method  
  7. IAsyncResult ar = demo.BeginRun(null, null);  
  8. Console.Write("Waiting..");  
  9. while (!ar.IsCompleted)  
  10. {  
  11. Console.Write(".");  
  12. // You can do other things here  
  13. }  
  14. Console.WriteLine();  
  15. // Still need use end method to get result,   
  16. // but this time it will return immediately  
  17. string demodemoName = demo.EndRun(ar);  
  18. Console.WriteLine(demoName);  
  19. }  

***是使用回调方法并加上状态对象,状态对象被作为 IAsyncResult 参数的 AsyncState 属性被传给回调方法。回调方法执行前不能让主线程退出,我这里只是简单的让其休眠了1秒。另一个与之前不同的地方是 AsyncDemo 对象被定义成了类的静态字段,以便回调方法使用

  1. class AsyncTest  
  2. {  
  3. static AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");  
  4. static void Main(string[] args)  
  5. {  
  6. // State object  
  7. bool state = false;  
  8. // Execute begin method  
  9. IAsyncResult ar = demo.BeginRun(new AsyncCallback(outPut), state);  
  10. // You can do other thins here  
  11. // Wait until callback finished  
  12. System.Threading.Thread.Sleep(1000);  
  13. }  
  14. // Callback method  
  15. static void outPut(IAsyncResult ar)  
  16. {  
  17. bool state = (bool)ar.AsyncState;  
  18. string demodemoName = demo.EndRun(ar);  
  19. if (state)  
  20. {  
  21. Console.WriteLine(demoName);  
  22. }  
  23. else  
  24. {  
  25. Console.WriteLine(demoName + ", isn't it?");  
  26. }  
  27. }  

C#异步操作总结

对于一个已经实现了 BeginOperationName 和 EndOperationName 方法的对象,我们可以直接用上述方式调用,但对于只有同步方法的对象,我们要对其进行异步调用也不需要增加对应的异步方法,而只需定义一个委托并使用其 BeginInvoke 和 EndInvoke 方法就可以了

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责任编辑:佚名 来源: csdn
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