标签：
前几天把Code First系列总结完，想着下步总结什么，原本想着XML,不过XML的内容比较多,还有3天班就中秋节了，想在中秋节前在完成一个系列，所以决定把异步这块总结下。说起异步可能会认为就是多线程，其实并不是这样，多线程之一解决异步的一种方式，单线程也可以实现异步。C#中异步主要包括异步委托和异步任务。今天总结下异步委托。
一、同步问题
大家小时候都可能听说过小明上学的故事，小明起床要洗脸、烧水、做饭、跑步、吃饭，今天来的例子也还是小明，不过不是上学而是睡觉。小明睡觉之前要洗澡洗干净了。
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading; using System.Threading.Tasks; namespace AsyncDemo { public class Heater { /// <summary> /// 设定的温度 /// </summary> public int SetTemp { get; set; } /// <summary> /// 当前水温 /// </summary> private int _currentTemp; public int CurrentTemp { get { return _currentTemp; } } private bool _flag; public bool Flag { get { return _flag; } } public Heater() { this._flag = false; } /// <summary> /// 烧水 /// </summary> public int BoilWater() { for (int i = 0; i <= 100; i++) { Thread.Sleep(100); _currentTemp = i; Console.WriteLine("当前温度{0}",_currentTemp); if (_currentTemp >= SetTemp) { _flag = true; break; } } return _currentTemp; } } }
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; namespace AsyncDemo { public class XiaoMing { public Heater heater { get; set; } public XiaoMing(Heater heater) { this.heater = heater; } public int OpenHeater() { Console.WriteLine("打开热水器,开始烧水"); return heater.BoilWater(); } public void WatchTv() { Console.WriteLine("看电视中"); } } }
static void Main(string[] args) { Heater heater = new Heater(); heater.SetTemp = 20; XiaoMing xiaoMing = new XiaoMing(heater); xiaoMing.OpenHeater(); xiaoMing.WatchTv(); if (xiaoMing.heater.Flag) { Console.WriteLine("水烧好了"); } Console.ReadLine(); }
小明想着烧着水闲着也是闲着，不能开着热水器吧，他想看电视，看片。但是看下面的输入让小明失望了。
小明傻眼了，我这要看着烧水器的温度，烧好了，才能看电视，这不行啊，还要上床呢。看电视只是在烧水的时候看会。这要是在烧水的时候我能看会电视多好。
二、异步的引入
上面也看到了，烧水和看电视不能同时进行，那怎么能同时进行，烧水又不是小明烧，是热水器烧，自己只是打开热水器就好了。为了解决这个问题,C#中有了异步委托。
首先引用MSDN中的一段话来描述一下如何使用异步方式
.NET Framework 允许您异步调用任何方法。 为此，应定义与您要调用的方法具有相同签名的委托；公共语言运行时会自动使用适当的签名为该委托定义 BeginInvoke 和 EndInvoke 方法。
BeginInvoke 方法启动异步调用。 该方法与您需要异步执行的方法具有相同的参数，还有另外两个可选参数。 第一个参数是一个 AsyncCallback 委托，该委托引用在异步调用完成时要调用的方法。 第二个参数是一个用户定义的对象，该对象将信息传递到回调方法。 BeginInvoke 立即返回，不等待异步调用完成。 BeginInvoke 返回一个 IAsyncResult，后者可用于监视异步调用的进度。
EndInvoke 方法检索异步调用的结果。 在调用 BeginInvoke 之后随时可以调用该方法。 如果异步调用尚未完成，则 EndInvoke 会一直阻止调用线程，直到异步调用完成。 EndInvoke 的参数包括您需要异步执行的方法的 out 和 ref 参数（在 Visual Basic 中为 <Out> ByRef 和 ByRef）以及由 BeginInvoke 返回的 IAsyncResult。
如果上面的定义认真多读几遍，基本把异步委托精髓学到了。下面就在上面的代码基础上改变一下，让小明可以在烧水的时候可以看电视。
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading; using System.Threading.Tasks; namespace AsyncDemo { public class XiaoMing { public Heater heater { get; set; } //应定义与您要调用的方法具有相同签名的委托 public delegate int BoilWaterDelegate(int orgTemp); private BoilWaterDelegate _BoilWaterDelegate { get; set; } public XiaoMing(Heater heater) { this.heater = heater; _BoilWaterDelegate = new BoilWaterDelegate(heater.BoilWater); } /// <summary> /// BeginInvoke 立即返回，不等待异步调用完成。 BeginInvoke 返回一个 IAsyncResult，后者可用于监视异步调用的进度。 /// </summary> /// <param name="orgTemp"></param> /// <param name="callBack"></param> /// <param name="obj"></param> /// <returns></returns> public IAsyncResult BeginBoilWater(int orgTemp,AsyncCallback callBack, object obj) { Console.WriteLine("打开热水器,开始烧水"); try { //BeginInvoke 函数中 回调函数前面的参数是给委托传的参数 后面是给回调函数传的参数 // 该方法与需要异步执行的方法具有相同的参数,还有另外两个可选参数,orgTemp与需要异步执行的方法具有相同的参数 //第一个参数是一个 AsyncCallback 委托，该委托引用在异步调用完成时要调用的方法 callBack就是 //第二个参数是一个用户定义的对象，该对象将信息传递到回调方法 obj就是 return _BoilWaterDelegate.BeginInvoke(orgTemp, callBack, obj); } catch (Exception ex) { throw ex; } } /// <summary> /// 烧水结束 /// </summary> /// <param name="ar"></param> /// <returns></returns> public int EndBoilWater(IAsyncResult ar) { if (ar == null) throw new NullReferenceException("IAsyncResult 参数不能为空"); try { return _BoilWaterDelegate.EndInvoke(ar); } catch (Exception e) { throw e; } } public void WatchTv() { Console.WriteLine("看电视中"); } public void Wash(IAsyncResult ir) { string someThing= ir.AsyncState as string; Console.WriteLine("拿{0}洗澡",someThing); } public void Sleep() { Console.WriteLine("上床睡觉"); } } }
为了运行上面的定义，在委托上加了一个参数设置一个起始温度，并设置了回调函数。并在回调函数Wash中使用了自定义的一个对象。注意上面的注释前面的BeginInvoke 的描述，它们是对应着的。
static void Main(string[] args) { Heater heater = new Heater(); heater.SetTemp = 60; XiaoMing xiaoMing = new XiaoMing(heater); //BeginInvoke 立即返回，不等待异步调用完成。 //WatchTv函数会在输出当前温度前面执行 //BeginInvoke 返回一个 IAsyncResult，后者可用于监视异步调用的进度 IAsyncResult ar = xiaoMing.BeginBoilWater(40, xiaoMing.Wash, "肥皂"); xiaoMing.WatchTv(); //在调用 BeginInvoke 之后随时可以调用 // 如果异步调用尚未完成，则 EndInvoke 会一直阻止调用线程，直到异步调用完成 // 如果放在EndBoilWater之后就会在输出当前温度后执行 int currentTemp = xiaoMing.EndBoilWater(ar); Console.ReadLine(); }
可以从输出结果上看到，小明开始烧水之后就去看电视了，并且水也在烧着。
从上面可以看到BeginInvoke返回IAsyncResult接口类型，那IAsyncResult到底是什么呢？
// // 摘要: // 表示异步操作的状态。 [ComVisible(true)] public interface IAsyncResult { // // 摘要: // 获取用户定义的对象，它限定或包含关于异步操作的信息。 // // 返回结果: // 用户定义的对象，它限定或包含关于异步操作的信息。 object AsyncState { get; } // // 摘要: // 获取用于等待异步操作完成的 System.Threading.WaitHandle。 // // 返回结果: // 用于等待异步操作完成的 System.Threading.WaitHandle。 WaitHandle AsyncWaitHandle { get; } // // 摘要: // 获取一个值，该值指示异步操作是否同步完成。 // // 返回结果: // 如果异步操作同步完成，则为 true；否则为 false。 bool CompletedSynchronously { get; } // // 摘要: // 获取一个值，该值指示异步操作是否已完成。 // // 返回结果: // 如果操作完成则为 true，否则为 false。 bool IsCompleted { get; } }
上面的属性可用于监视异步调用的进度。面下面的代码中使用while循环根据IsCompleted来判断异步是否完成
static void Main(string[] args) { Heater heater = new Heater(); heater.SetTemp = 60; XiaoMing xiaoMing = new XiaoMing(heater); //BeginInvoke 立即返回，不等待异步调用完成。 //WatchTv函数会在输出当前温度前面执行 //BeginInvoke 返回一个 IAsyncResult，后者可用于监视异步调用的进度 IAsyncResult ar = xiaoMing.BeginBoilWater(40, xiaoMing.Wash, "肥皂"); xiaoMing.WatchTv(); int i = 0; while (!ar.IsCompleted) { if (ar.IsCompleted) { Console.WriteLine("水烧好了"); } Console.WriteLine(i++); } //在调用 BeginInvoke 之后随时可以调用 // 如果异步调用尚未完成，则 EndInvoke 会一直阻止调用线程，直到异步调用完成 // 如果放在EndBoilWater之后就会在输出当前温度后执行 int currentTemp = xiaoMing.EndBoilWater(ar); Console.ReadLine(); }
从输出的i的值可以看到while会一直执行直到IsCompleted=true。然后使用AsyncWaitHandle来判断。
使用 IAsyncResult.AsyncWaitHandle 属性获取 WaitHandle，使用其 WaitOne 方法阻止执行，直至 WaitHandle 收到信号，然后调用 EndInvoke。其实它就是个信号量，当使用其Waitone()方法的时候，程序就会发生阻塞，如果异步完成，Waitone就会返回true，否则返回false。当然最方便的就是我们可以在Waitone中设置一个时间来做超时处理，比如我们可以在 BeginBoilWater代码后增加ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000),由于，异步方法的线程需要10000ms，主线程等待了1000ms后，认为是超时了，便会继续执行后面老王看电视的代码。
static void Main(string[] args) { Heater heater = new Heater(); heater.SetTemp = 60; XiaoMing xiaoMing = new XiaoMing(heater); //BeginInvoke 立即返回，不等待异步调用完成。 //WatchTv函数会在输出当前温度前面执行 //BeginInvoke 返回一个 IAsyncResult，后者可用于监视异步调用的进度 IAsyncResult ar = xiaoMing.BeginBoilWater(40, xiaoMing.Wash, "肥皂"); ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000); xiaoMing.WatchTv(); //在调用 BeginInvoke 之后随时可以调用 // 如果异步调用尚未完成，则 EndInvoke 会一直阻止调用线程，直到异步调用完成 // 如果放在EndBoilWater之后就会在输出当前温度后执行 int currentTemp = xiaoMing.EndBoilWater(ar); Console.ReadLine(); }
可以看到在WatchTv前使用AsyncWaitHandle.WaitOne(1000)以看阻塞线程1000毫秒，可以看到看电视在异步线程开始一段时间才开始执行。假如也是使用while循环来输出，和前面的IsCompleted又不一样。
static void Main(string[] args) { Heater heater = new Heater(); heater.SetTemp = 60; XiaoMing xiaoMing = new XiaoMing(heater); //BeginInvoke 立即返回，不等待异步调用完成。 //WatchTv函数会在输出当前温度前面执行 //BeginInvoke 返回一个 IAsyncResult，后者可用于监视异步调用的进度 IAsyncResult ar = xiaoMing.BeginBoilWater(40, xiaoMing.Wash, "肥皂"); xiaoMing.WatchTv(); int i = 0; bool flag = true; while (flag) { flag = !ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000); Console.WriteLine(i++); } //在调用 BeginInvoke 之后随时可以调用 // 如果异步调用尚未完成，则 EndInvoke 会一直阻止调用线程，直到异步调用完成 // 如果放在EndBoilWater之后就会在输出当前温度后执行 int currentTemp = xiaoMing.EndBoilWater(ar); Console.ReadLine(); }
可以看到，输出i只执行了3次，并不像前面IsCompleted那样一直输出i，使用AsyncWaitHandle使线程阻塞，不再执行，直到信号量为true。
标签：
原文地址：http://www.cnblogs.com/5ishare/p/5859104.html
