异步编制程序

概述

  在头里写的一篇关于async和await的前生今生的篇章将来,大家仿佛在async和await提升网址拍卖本领方面还有一点点问号,微博自身也做了成都百货上千的尝试。今日大家再来回答弹指间以此难点,同时大家会做1个async和await在WinForm中的尝试,并且比较在4.5在此以前的异步编制程序形式APM/EAP和async/await的分别,最终大家还会追究在不一致线程之间互相的主题材料。

  IIS存在着管理工科夫的主题材料,不过WinForm却是UI响应的标题,并且WinForm的UI线程至始至终都以同一个,所以两个之间有早晚的分歧。有人会问,以往还有人写WinForm吗?好吧,它确是三个比较老的东西啊,不比WPF炫,本领也比不上WPF先进,但是从架构层面来讲,不管是Web,依然WinForm,又或者WPF,Mobile,那个都只是表现层,不是么?以后的特大型系统一般桌面客户端,Web端,手提式有线电话机,平板端都会涉及,那也是干什么会有应用层,服务层的留存。大家在那争论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都以表现层,在表现层我们应有只管理与“表现”相关的逻辑,任何与专门的工作相关的逻辑应该都以坐落下层管理的。关于架构的难题,大家后边再慢慢浓厚,此外别说笔者从未指示您,大家明日还会看到.NET中另2个业已老去的本领Web
Service。

  还得提示您,小说内容有点长,涉及的知识点比较多,所以,小编引入:”先顶后看“
,先顶后看是二一世纪看长篇的首选之道,是优质关系的始发,想精晓是怎么着会让您非凡吧?想理解为何东京后天会下这么大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是本人的稿子,而是大家冒着中雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得具备!

目录

async/await怎么样升高IIS管理工科夫

  首先响应技艺并不完全部都以说大家先后质量的主题材料,有的时候候大概您的顺序尚未其它难点,而且仔细经过优化,不过响应手艺依然尚未上来,网址质量深入分析是一个叶影参差的活,一时候只好靠经验和相连的品味手艺实现相比好的意义。当然大家前日商量的显假如IIS的管理能力,可能也恐怕就是IIS的天性,但绝非代码自个儿的个性。纵然async/await能够抓牢IIS的管理技术,不过对于用户来讲一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的这么些时刻,是不会因为我们加了async/await之后发出多大调换的。

  别的异步的ASP.NET并非唯有async/await才方可做的,ASP.NET在Web
Form时期就早已有异步Page了,包含ASP.NET
MVC不是也会有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,不过它也只是在本来一本事基础上做了有个别更上1层楼,让技士们写起异步代码来更易于了。大家常说微软喜欢老调重弹,至少大家要看看那几个新瓶给大家带来了怎样,不管是其余产品,都不或然一起头就很完美,所以持续的迭代立异,也足以说是1种科学做事的办法。

ASP.NET并行管理的步子

   ASP.NET是怎样在IIS广西中华南理教院程公司作的lovebet官网,一文已经很详细的牵线了一个呼吁是哪些从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CL宝马X5进行管理的(刚强提议不打听那一块的同窗先看那篇小说,有助于你知道本小节),但是全数的步调都以基于3个线程的举例下开始展览的。IIS本人就是3个十二线程的办事条件,假如大家从四线程的意见来看会发生怎么样变化吧?我们率先来看一下底下那张图。注意:大家下边包车型地铁步子是创立在IIS七.0以往的并轨情势基础之上的。(注:上面那张图在dudu的提示之后,重新做了部分搜寻工作,做了部分转移,w叁dt这一步来自于天涯论坛集团对标题标继续不停研究,详细情形能够点这里

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  大家再来梳理一下地点的步调:

  1. 装有的央求最起首是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有叁个种类维护着那些请求,这些队列的request的多少超过一定数量(默许是1000)的时候,HTTP.SYS就能够一向回到503气象(服务器忙),那是大家的第三个阀门。质量计数指标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w叁dt担任把请求从HTTP.SYS
    的系列中置放一个相应端口的种类中,据非官方资料显示该队列长度为能为20(该队列是非公开的,未有文书档案,所以也绝非性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的队列中拿走请求,若是是索要ASP.NET管理的,就能够传送给CLEvoque线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回来重新做该步骤。CLENVISION线程池的Worker线程数量是第3个阀门。
  4. 当CL本田CR-V中正在被处理的请求数据超越一定值(最大并行处理请求数量,.NET四从此暗许是四千)的时候,从IO线程过来的央求就不会间接交给Worker线程,而是放到二个进度池等级的二个种类了,等到这几个数目稍低于临界值的时候,才会把它再一次提交Worker线程去管理。那是大家的第陆个阀门。
  5. 上一步中提及的不得了进度池等第的系列有2个长短的范围,可以透过web.config里面包车型客车processModel/requestQueueLimit来设置。那足以说也是2个阀门。当正在管理的数码超越所允许的最大并行管理请求数量的时候,咱们就能够收获50三了。能够透过品质计数指标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长短。

 哪些因素会调节大家的响应本领

  从下边大家关系了几大阀门中,我们得以汲取下边包车型客车多少个数字调控也许说影响着大家的响应技巧。

  1. HTTP.SYS队列的长度
  2. CL凯雷德线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行管理请求数量
  4. 进度池品级队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的尺寸

  这么些笔者感到没有须求万分解释,私下认可值是一千。这一个值取决于我们我们后边IIS
IO线程和Worker线程的管理速度,借使它们四个都管理不了,这几个数字再大也并未用。因为最终他们会被贮存到进度池等第的队列中,所以只会促成内部存款和储蓄器的浪费。

最大Worker线程数量

  这些值是足以在web.config中开始展览布局的。

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  maxWorkerThreads: CLWrangler中实际管理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CL奥迪Q5中实际管理请求的蝇头Worker线程数量

  minWorkerThreads的暗许值是1,合理的加大他们得以免止不要求的线程创立和销毁职业。

最大并行管理请求数量

  进程池级其余队列给我们的CLHaval一定的缓冲,那其间要留心的是,这些行列还尚无进入到CL大切诺基,所以它不会据有大家托管境况的其它国资本源,也便是把请求卡在了CL福睿斯的外界。大家必要在aspnet.config等级进行安顿,大家能够在.net
fraemwork的安装目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v四.0.3031九如若您安装的是4.0的话。

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  maxConcurrentRequestPerCPU:
各类CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CLXC90中worker线程正在管理的呼吁之和过量这几个数时,从IO线程过来的伸手就能够被平放大家进程池等第的行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池等第队列所允许的尺寸  

async和await 做了哪些?

  大家终于要切入宗旨了,拿ASP.NET
MVC比方,若是不利用async的Action,那么势必,它是在二个Woker线程中进行的。当我们走访一些web
service,大概读文件的时候,这么些Worker线程就能够被封堵。假如大家以此Action实行时间累计是100ms,别的访问web
service花了80ms,理想状态下3个Worker线程1秒能够响应十二个请求,假如大家的maxWorkerThreads是十,那大家1秒内两次三番可响应请求就是拾0。假设说我们想把那个可响应请求数升到200如何是好吗?

  有人会说,那还不轻便,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也从不怎么
难题,确实是能够的,而且也真的能起到效益。那大家怎么还要搜索枯肠的搞什么
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家缓和了怎么难点?它能够在大家访问web
service的时候把当下的worker线程放走,将它放回线程池,那样它就足以去管理任何的伸手了。等到web
service给大家回去结果了,会再到线程池中随心所欲拿2个新的woker线程继续往下举行。约等于说大家减少了那部分守候的光阴,充份利用了线程。

    大家来相比一下行使async/awit和不应用的图景,

  不采取async/await: 十多个woker线程1s足以拍卖200个请求。

  那转变到总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  个中等待的小运为 200 * 80ms = 16000ms。
  也正是说使用async/await大家起码节省了1四千ms的日子,那贰10个worker线程又会再去管理请求,就算如约各种请求100ms的拍卖时间大家仍是能够再充实1五十八个请求。而且别忘了100ms是依附共同情状下,包罗等待时间在内的底子上赢得的,所以其真实处意况恐怕还要多,当然我们这里未有算上线程切换的时辰,所以实际上处境中是有少数差别的,不过应该不会极大,因为大家的线程都是依赖线程池的操作。
  全数结果是二十个Worker线程不行使异步的事态下,壹s能自理200个请求,而利用异步的情形下能够拍卖3五18个请求,立马升高五分四啊!采纳异步之后,对于同一的伸手数量,需求的Worker线程数据会大大收缩六分之三左右,二个线程至少会在堆上分配1M的内存,如果是一千个线程那就是一G的体量,固然内部存款和储蓄器未来方便,可是省着到底是好的嘛,而且更加少的线程是能够减小线程池在爱护线程时爆发的CPU消耗的。另:dudu分享 CL奥德赛一秒之内只可以创制2个线程。

  注意:以上数据毫无真实地衡量试数据,实况二个request的年华也决不十0ms,开支在web
service上的小运也决不80ms,仅仅是给大家多少个思路:),所以那中间用了async和await之后对响应工夫有多大的升官和大家原本堵塞在这么些IO和网络上的时间是有极大的涉嫌的。

几点提出

  看到这里,不清楚大家有未有收获点什么。首先第二点大家要驾驭的是async/await不是万能药,不们不能够仰望光写四个光键字就巴望品质的晋级。要记住,3个CPU在同有的时候间段内是不得不实行三个线程的。为此那也是怎么async和await建议在IO只怕是互连网操作的时候使用。我们的MVC站点访问WCF或然Web
Service这种景色就万分的契合利用异步来操作。在地点的例证中80ms读取web
service的时日,大部份时间都是不要求cpu操作的,那样cpu工夫够被其余的线程利用,若是不是2个读取web
service的操作,而是2个繁杂总括的操作,那你就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中使用异步,大家地点讲到的有关IIS的布局是很入眼的,假设应用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

 开始的一段时期对Web service的异步编制程序情势APM

  讲完大家巨大上的async/await之后,大家来看看这些手艺很老,可是概念确照旧再三再四于今的Web
Service。 大家那边所说的对准web
service的异步编制程序形式不是指在劳动器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。大家精通对于web service,大家通过增添web
service引用或然.net提供的成形工具就足以扭转对应的代理类,能够让我们像调用本地代码同样访问web
service,而所生成的代码类中对针对性每七个web
service方法生成一个照顾的办法,举例说大家的办法名称为DownloadContent,除了这一个法子之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而那八个正是大家后日要说的早先时代的异步编制程序格局APM(Asynchronous
Programming Model)。上边就来看看我们web
service中的代码,注意我们今后的等级次序都以在.NET Framework3.5下促成的。

 PageContent.asmx的代码

public class PageContent : System.Web.Services.WebService
{
    [WebMethod]
    public string DownloadContent(string url)
    {
        var client = new System.Net.WebClient();
        return client.DownloadString(url);
    }
}

  注意大家web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的壹块儿方法,WebClient也许有异步方法即:DownloadStringAsync。但是大家要通晓,不管服务器是一同照旧异步,对于客户端的话调用了你这一个web
service都以1致的,正是得等你回来结果。

  当然,大家也得以像MVC里面包车型大巴代码一样,把我们的劳务器端也写成异步的。那获得好处的是极度托管web
service的服务器,它的管理手艺获得压实,就像是ASP.NET同样。如若大家用JavaScript去调用这些Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)正是大家客户端用到的异步编制程序技能。若是是其他的客户端呢?举例说贰个CS的桌面程序?大家须求异步编程么?

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网站,会有七个线程池管理着多少个线程来管理用户的伸手,换个说法ASP.NET网址生来正是遵照十2线程的。可是,在WinForm中,假使大家不刻意使用二十四线程,这至始至终,都唯有3个线程,称之为UI线程。只怕在1部分微型的连串中WinForm很少提到到多线程,因为WinForm本人的优势就在它是独自运维在客户端的,在品质上和操作性上都会有非常大的优势。所以重重中型小型型的WinForm系统都以直接就走访数据库了,并且多数也只有数量的传输,什么图片能源那是很少的,所以等待的时间是异常的短的,基本不用费如何脑子去考虑什么3秒之内必须将页面突显到用户前边这种难题。

  既然WinForm在品质上有这么大的优势,那它还亟需异步吗?

  大家地点说的是中型小型型的WinForm,假如是重型的系统吧?假设WinForm只是任何的异常的小部分,就像是大家小说开端说的还有不少别样众三个手提式有线电话机客户端,Web客户端,平板客户端呢?借使客户端繁多导致数据库撑不住怎么做?
想在中等加一层缓存怎么做?

  拿多个b2b的网址成效比如,用户能够通过网址下单,手提式有线电话机也得以下单,还足以经过计算机的桌面客户端下单。在下完单之后要马到功成交易,仓库储存扣减,发送订单确认通告等等成效,而不论是你的订单是通过哪些端完毕的,那一个意义大家都要去做,对吗?那大家就无法独立放在WinForm里面了,不然那几个代码在别的的端里面又得全部全新再相继完成,一样的代码放在区别的地点那只是一定惊恐的,所以就有了我们后来的SOA架构,把那一个意义都分红服务,每连串型的端都以调用服务就可以了。一是能够统1保护那几个成效,二是足以很便利的做扩张,去越来越好的适应作用和架构上的庞大。比方说像下边那样的贰个系统。

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  在上海体育场所中,Web端就算也是属于大家平时说的服务端(以致是由多台服务器组成的web会集),可是对我们一切种类来说,它也只是一个端而已。对于2个端的话,它自身只管理和用户交互的标题,别的具有的效益,业务都会提交后来台管理。在我们地点的架构中,应用层都不会平素参与真正业务逻辑相关的拍卖,而是放到大家更下层数据层去做管理。那么应用层首要扶助做一些与用户交互的部分作用,借使手提式无线电话机短信发送,邮件发送等等,并且能够根据优先级选取是放入队列中稍候管理依然一贯调用功效服务及时管理。

  在这么的四个体系中,咱们的Web服务器能够,Winform端也好都将只是成套系统中的一个终端,它们首要的别的是用户和前边服务时期的1个桥梁。涉及到Service的调用之后,为了给用户能够的用户体验,在WinForm端,大家自然将在怀恋异步的标题。 

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS那样强劲的工具为我们调换代理类,大家在写调用Web
service的代码时就足以像调用本地类库同样调用Web
Service了,我们只供给增加四个Web Reference就足以了。

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// Form1.cs的代码

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
    MessageBox.Show(msg);
}

  代码特别的简练,在施行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就重回了。在调用Web
service这段时光内大家的UI不会被卡住,也不会冒出“不能响应这种情景”,大家依然得以拖动窗体以致做此外的事情。那就是APM的吸重力,不过大家的callback终归是在哪些线程中实践的啊?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

APM异步编制程序情势详解

线程难题

  接下去大家正是更进一步的询问APM这种方式是怎样行事的,不过首先我们要回应上边留下来的主题素材,这种异步的编制程序情势有没有为大家展开新的线程?让代码说话:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("Start calling web service on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);

    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}" , Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("End calling web service on thread: {0}, the result of the web service is: {1}",
        Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
        msg);
}

  大家在按键点击的办法和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及她们是或不是属于线程池的线程,得到的结果如下:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Start calling web service on thread: 9
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : End calling web service on thread: 14, the result of
the web service is: <!DOCTYPE html>…

  按键点击的方法是由UI直接决定,很显眼它不是七个线程池线程,也不是后台线程。而小编辈的callback却是在二个来源于线程池的后台线程实施的,答案发表了,可是那会给大家带来一个主题素材,大家地点讲了唯有UI线程也得以去创新大家的UI控件,约等于说在callback中大家是不能够更新UI控件的,那我们怎么着让更新UI让用户精晓反馈呢?答案在末端接晓
:),让大家先注意于把APM弄掌握。

从Delegate开始

  其实,APM在.NET三.五在先都被相近接纳,在WinForm窗体调节中,在1个IO操作的类库中等等!大家能够很轻便的找到搭配了Begin和End的措施,更首要的是假设是有代理的地点,大家都得以行使APM这种形式。大家来看1个相当的粗略的例证:

delegate void EatAsync(string food);
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var myAsync = new EatAsync(eat);
    Trace.TraceInformation("Activate eating on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    myAsync.BeginInvoke("icecream", new AsyncCallback(clean), myAsync);
}

private void eat(string food)
{
    Trace.TraceInformation("I am eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

private void clean(IAsyncResult asyncResult)
{
    Trace.TraceInformation("I am done eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

  上边的代码中,我们通过把eat封装成四个寄托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的试行。也正是实际上的eat方法不是在主线程中奉行的,我们得以看输出的结果:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Activate eating on thread: 10
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : I am eating…. on thread: 6
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : I am done eating…. on thread: 6

  clean是大家传进去的callback,该方法会在大家的eat方法施行完事后被调用,所以它会和大家eat方法在同一个线程中被调用。大家只要了然代理的话就能够明白,代码实际上会被编写翻译成叁个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法便是编写翻译器为大家自行加进去的格局,大家不用额外做其余职业,那在中期未有TPL和async/await从前(APM从.NET壹.0时代就有了),的确是贰个没有错的挑选。

再一次认知APM

摸底了Delegate完毕的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来分析一下APM用到的那个对象。
拿我们Web service的代理类来举个例子,它为大家调换了以下二个方法:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步伊始方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步停止方法

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,假若我们的web

service调用还一直不回到,那那年就能够用阻塞的秘技去拿结果。不过在大家传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是现已达成了,也正是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编制程序格局中Begin方法总是回到IAsyncResult那一个接口的贯彻。IAsyncReuslt仅仅包涵以下6个属性:

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  WaitHanlde平时作为联合对象的基类,并且能够选拔它来阻塞线程,越来越多音信能够参照MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的帮扶,大家就能够通过以下二种办法去获得当前所实施操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 造成文告

  完结文告正是们在”WinForm异步调用WebService”那结中用到的格局,调完Begin方法之后,主线程固然完成职分了。大家也不用监督该操作的实行情状,当该操作实践完之后,大家在Begin方法中传进去的callback就能够被调用了,大家得以在特别形式中调用End方法去取得结果。下边我们再轻巧说一下眼下三种办法。

//轮询获取结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

while (!asyncResult.IsCompleted)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);

 // 强制等待结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

// 也可以调用WaitOne()的无参版本,不限制强制等待时间
if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000))
{
    var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
}
else
{ 
    // 2s时间已经过了,但是还没有执行完   
}

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET二.0推出的另一种过渡的异步编制程序模型,也是在.NET3.5现在Microsoft帮衬的1种做法,为啥吧?
借使大家建贰个.NET4.0要么越来越高版本的WinForm项目,再去加多Web
Reference就能够发觉变化的代理类中早就远非Begin和End方法了,记住在三.五的时候是双方共存的,你能够挑选随机1种来利用。不过到了.NET四.0从此,EAP成为了你唯一的选料。(作者从没尝试过手动生成代理类,有意思味的同桌能够品尝一下)让我们来看一下在.NET四下,我们是怎么异步调用Web
Service的。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Error == null)
    {
        textBox1.Text = e.Result;
    }
    else
    { 
        // 出错了
    }
}

线程难题

  不了解我们如故否记得,在APM情势中,callback是施行在另三个线程中,不能随易的去更新UI。不过1旦您仔细看一下方面包车型大巴代码,我们的DownloadContentCompleted事件绑定的方法中央直机关接就立异了UI,把再次来到的原委写到了三个文本框里面。通过壹致的办法能够窥见,在EAP这种异步编制程序方式下,事件绑定的主意也是在调用的要命线程中实行的。也正是说解决了异步编制程序的时候UI交互的主题材料,而且是在同1个线程中施行。
看看上边包车型大巴代码:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Call DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");

    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Completed DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");
}

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Call DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Completed DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

async/await 给WinFrom带来了什么

  如若说async给ASP.NET带来的是拍卖技艺的抓实,那么在WinForm中给技术员带来的收益则是最大的。大家再也休想因为要贯彻异步写回调也许绑定事件了,省事了,可读性也拉长了。不信你看上边大家将调用大家特别web
service的代码在.NET肆.五下促成一下:

private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContentSoapClient();
    var content = await pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");

    textBox1.Text = content.Body.DownloadContentResult;
}

  轻巧的3行代码,像写同步代码一样写异步代码,作者想恐怕那正是async/await的吸重力吧。在await之后,UI线程就可以回到响应UI了,在地方的代码中我们是未有新线程发生的,和EAP同样得到结果平昔就足以对UI操作了。

  async/await就像真的很好,可是要是大家await前边的代码实践在其余2个线程中会发生哪些业务呢?

private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = "Calculating Sqrt of 5000000";
    button1.Enabled = false;
    progressBar1.Visible = true;

    double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
    {
        double result = 0;
        for (int i = 0; i < 50000000; i++)
        {
            result += Math.Sqrt(i);

            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }
        return result;
    });

    progressBar1.Visible = false;
    button1.Enabled = true;
    label1.Text = "The sqrt of 50000000 is " + sqrt;
}

  大家在分界面中放了四个ProgressBar,同时开叁个线程去把从一到5000000的平方全体加起来,看起来是3个相当耗费时间的操作,于是大家用Task.Run开了3个新的线程去实行。(注:若是是纯运算的操作,拾二线程操作对质量未有多大帮助,大家那边最首假如想给UI三个进程展现当前进展到哪一步了。)看起来未有怎么难题,我们按F伍运转吧!
  Bomb~

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  当施行到那边的时候,程序就夭折了,告诉大家”无效操作,只可以从创建porgressBar的线程访问它。“
 那也是大家1发轫波及的,在WinForm先后中,唯有UI主线程本领对UI进行操作,别的的线程是未曾权限的。接下来大家就来探视,假如在WinForm中贯彻非UI线程对UI调节的换代操作。 

现在不比过去线程之间通信的主题材料

万能的Invoke

  WinForm中山大学部的控件包罗窗体在内都贯彻了Invoke.aspx)方法,能够流传二个Delegate,那些Delegate将会被有着十二分调控的线程所调用,从而幸免了跨线程访问的难点。

Trace.TraceInformation("UI Thread : {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Run calculation on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        progressBar1.Invoke(new Action(() => {
            Trace.TraceInformation("Update UI on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }));
    }
    return result;
});

  Desktop.vshost.exe Information: 0 : UI
Thread : 9
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Run calculation on
thread: 10
  Desktop.vshost.exe
Information: 0 : Update UI on thread: 9

  Invoke方法相比轻松,大家就不做过多的钻探了,不过我们要考虑到一点,Invoke是WinForm完毕的UI跨线程沟通格局,WPF用的却是Dispatcher,假使是在ASP.NET下跨线程之间的一齐又如何是好吧。为了合营各类工夫平台下,跨线程同步的标题,Microsoft在.NET二.0的时候就引进了小编们下边包车型客车那一个目标。

SynchronizationContext上下文同步对象

缘何供给SynchronizationContext

  就像是我们在WinForm中蒙受的难点同样,一时候大家必要在3个线程中传递一些数量恐怕做一些操作到另一个线程。可是在抢先四6%情景下那是区别意的,出于安全因素的思虑,每四个线程都有它独立的内部存款和储蓄器空间和上下文。因此在.NET2.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它主要的成效之壹是为我们提供了壹种将壹部分行事职分(Delegate)以队列的艺术存储在一个上下文对象中,然后把这个上下文对象关联到现实的线程上,当然偶然多个线程也足以提到到同多少个SynchronizationContext对象。获取当前线程的联合签名上下文对象能够利用SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下七个主意Post和Send,分别是以异步和联合的点子将大家地点说的办事任务放到大家SynchronizationContext的队列中。

SynchronizationContext示例

  依旧拿大家地方Invoke中用到的例子举例,只是这一次我们不直接调用控件的Invoke方法去创新它,而是写了二个Report的办法律专科学校门去更新UI。

double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Current thread id is:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        Report(new Tuple<int, int>(50000000, i));
    }
    return result;
});

  每三回操作完事后我们调用一下Report方法,把大家归总要算的数字,以及当前正值测算的数字传给它就足以了。接下来就看大家的Report方法了。

private SynchronizationContext m_SynchronizationContext;
private DateTime m_PreviousTime = DateTime.Now;

public Form1()
{
    InitializeComponent();
    // 在全局保存当前UI线程的SynchronizationContext对象
    m_SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
}

public void Report(Tuple<int, int> value)
{
    DateTime now = DateTime.Now;
    if ((now - m_PreviousTime).Milliseconds > 100)
    {
        m_SynchronizationContext.Post((obj) =>
        {
            Tuple<int, int> minMax = (Tuple<int, int>)obj;
            progressBar1.Maximum = minMax.Item1;
            progressBar1.Value = minMax.Item2;
        }, value);

        m_PreviousTime = now;
    }
}

  整个操作看起来要比Inovke复杂一点,与Invoke分歧的是SynchronizationContext不须求对Control的引用,而Invoke必须先得有那个控件技能调用它的Invoke方法对它举办操作。

小结

  那篇博客内容有一点长,不明了有微微人方可看出这里:)。最开端动和自动己只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service的一些东西,在壹上马那篇文书的难点是”异步编制程序在WinForm下的施行“,然而写着写着开掘更加的多的迷团未有解开,其实都是一些老的手艺以前并未接触和领悟好,所以所幸就一回性把他们都重新学习了二回,与我们分享。

  咱们再来回想一下文章所涉及到的局地人命关天的概念:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大贡献(开始的1段时代ASP.NET的异步开拓格局同样也会有如此的孝敬),是在造访数据库的时候、访问远程IO的时候立刻放出了当下的拍卖性程,能够让那么些线程回到线程池中,从而实现能够去管理任何请求的功能。
  2. 异步的ASP.NET开辟可以在管理技术上带来多大的拉长,取决于大家的次序有稍许时间是被打断的,相当于那个访问数据库和长途瑟维斯的日子。
  3. 除却将代码改成异步,大家还必要在IIS上做一些相对的陈设来促成最优化。
  4. 任凭是ASP.NET、WinForm依然Mobile、依旧平板,在大型系统中都只是三个与用户交互的端而已,所以随意你未来是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),照旧所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又只怕是相比较新颖的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是成套大型系统中的零星一角而已。当然作者并不是降级那一个端的价值,就是因为我们注意于分裂,努力进步每八个端的用户体验,技术让那几个巨型系统有知名的空子。作者想说的是,在您对现行反革命技巧获得一定的产生之后,不要甘休学习,因为整个软件架构种类中还有为数不少浩大完好无损的事物值得咱们去开采。
  5. APM和EAP是在async/await从前的二种分裂的异步编制程序形式。
  6. APM纵然不封堵主线程,那么成功通告(回调)就能够施行在别的二个线程中,从而给大家更新UI带来一定的标题。
  7. EAP的通报事件是在主线程中实践的,不会设有UI交互的主题素材。
  8. 末段,大家还学习了在Winform下分裂线程之间相互的主题素材,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编制程序方法,从.NET一.0以来就有了。在.NET2.0的时候,微软察觉到了APM的回调函数中与UI交互的标题,于是带来了新的EAP。APM与EAP平素并存到.NET三.伍,在.NET四.0的时候微软推动了TPL,也正是我们所熟谙的Task编制程序,而.NET4.5就是大家大家通晓的async/await了,能够看到.NET平昔在不停的开采进取,加上多年来相连的和开源社区的搭档,跨平台等特色的引进,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最终,那篇作品从找材质学习到写出来,大概花了本身多个周未的时间,希望能够给急需的人要么感兴趣想要不断学习的人一点支援(不管是往前读书,依旧今后学习)最后还要感激@田园里面包车型地铁蟋蟀,在翻阅的时候给自个儿找了有的错别字!

引用 & 扩大阅读

http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://blog.stevensanderson.com/2008/04/05/improve-scalability-in-aspnet-mvc-using-asynchronous-requests
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2007/07/21/asp-net-thread-usage-on-iis-7-0-and-6-0.aspx 
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://mohamadhalabi.com/2014/05/08/thread-throttling-in-iis-hosted-wcf-sync-vs-async/
Pro Asynchronous Programs with .NET by Richard Blewett and Andrew Clymer

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