异步编程

概述

转自:http://www.cnblogs.com/jesse2013/p/Asynchronous-Programming-In-DotNet.html

  在从前写的一篇关于async和await的前生今生的篇章以往,大家仿佛在async和await提升网站拍卖能力方面还有一对疑云,新浪本人也做了成都百货上千的尝尝。前日我们再来回答眨眼间间那么些难题,同时大家会做2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的界别,最终大家还会追究在分歧线程之间相互的题材。

概述

  在头里写的一篇关于async和await的前生今生的篇章现在,我们就像在async和await进步网站拍卖能力方面还有部分疑点,乐乎本人也做了诸多的品味。今日大家再来回答须臾间那么些标题,同时大家会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且比较在4.5事先的异步编制程序格局APM/EAP和async/await的不相同,最终大家还会追究在分歧线程之间互相的难点。

  IIS存在着拍卖能力的题材,但是WinForm却是UI响应的标题,并且WinForm的UI线程至始至终都是同1个,所以两者之间有肯定的分别。有人会问,今后还有人写WinForm吗?好啊,它确是二个相比较老的事物吗,不比WPF炫,技术也不及WPF先进,可是从架构层面来讲,不管是Web,照旧WinForm,又可能WPF,Mobile,那么些都只是表现层,不是么?今后的大型系统一般桌面客户端,Web端,手提式有线电话机,平板端都会波及,那也是为啥会有应用层,服务层的存在。我们在那谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都以彰显层,在表现层我们理应只处理与“表现”相关的逻辑,任何与作业相关的逻辑应该都是身处下层处理的。关于架构的题材,我们后边再稳步深刻,此外别说小编没有提醒您,我们今天还会看到.NET中另一个已经老去的技巧Web
Service。

  还得唤醒您,小说内容有点长,涉及的知识点相比较多,所以,小编推荐:”先顶后看“
,先顶后看是21世纪看长篇的首要选拔之道,是优质关系的发端,想清楚是何等会让您独特吧?想明白为什么新加坡前天会下这么大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是本人的作品,而是大家冒着中雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得拥有!

  IIS存在着处理能力的题材,但是WinForm却是UI响应的标题,并且WinForm的UI线程至始至终都以同3个,所以两者之间有一定的差异。有人会问,现在还有人写WinForm吗?好吧,它确是二个相比老的东西啊,不及WPF炫,技术也比不上WPF先进,不过从架构层面来讲,不管是Web,依旧WinForm,又也许WPF,Mobile,这几个都只是表现层,不是么?现在的大型系统一般桌面客户端,Web端,手提式有线电话机,平板端都会波及,那也是干什么会有应用层,服务层的存在。大家在那谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是呈现层,在表现层大家应有只处理与“表现”相关的逻辑,任何与作业相关的逻辑应该都以坐落下层处理的。关于架构的标题,大家前边再逐月深切,其余别说小编尚未提醒您,大家昨日还会看到.NET中另四个早就老去的技巧Web
Service。

目录

  还得唤醒您,文章内容有点长,涉及的知识点比较多,所以,小编引进:”先顶后看“
,先顶后看是21世纪看长篇的首要选用之道,是了不起关系的上马,想知道是什么会让您尤其吧?想驾驭干什么时尚之都前几日会下这么大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是自个儿的小说,而是咱们冒着中雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得拥有!

async/await如何升级IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说大家先后质量的难点,有时候或然您的次序没有其它难题,而且仔细经过优化,然而响应能力只怕尚未上来,网站品质分析是1个繁杂的活,有时候只好靠经验和缕缕的尝试才能落得比较好的机能。当然大家前天议论的根本是IIS的拍卖能力,只怕也可能正是IIS的性质,但绝非代码本身的习性。尽管async/await可以增加IIS的处理能力,可是对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染达成的那么些时间,是不会因为大家加了async/await之后发生多大变化的。

  其它异步的ASP.NET并非唯有async/await才能够做的,ASP.NET在Web
Form时期就已经有异步Page了,包罗ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,但是它也只是在原始一技能基础上做了部分改进,让程序员们写起异步代码来更易于了。我们常说微软喜爱沉滓泛起,至少大家要观察那一个新瓶给大家带来了何等,不管是别的产品,都不容许一初始就很完善,所以持续的迭代立异,也得以说是一种科学做事的格局。

目录

ASP.NET并行处理的步子

   ASP.NET是怎么样在IIS中劳作的一文已经很详细的牵线了八个请求是何等从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLRubicon进行处理的(强烈提出不理解这一块的同校先看这篇文章,有助于你驾驭本小节),但是全数的手续都以根据3个线程的假诺下举行的。IIS本身就是3个十二线程的办事条件,要是大家从多线程的见识来看会产生哪些变化吧?我们先是来看一下底下那张图。注意:我们上边包车型地铁步骤是建立在IIS7.0未来的集成情势基础之上的。(注:上边那张图在dudu的升迁之后,重新做了一部分摸索工作,做了一些变更,w3dt这一步来自于博客园团协会对难点的缕缕探索,详情能够点这里

图片 1

  大家再来梳理一下地点的手续:

  1. 负有的呼吁最早先是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有二个类别维护着那一个请求,那一个行列的request的多少超越一定数额(暗中同意是一千)的时候,HTTP.SYS就会平昔回到503景观(服务器忙),那是我们的首先个阀门。质量计数指标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的系列中置放2个相应端口的行列中,据非官方资料呈现该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文书档案,所以也不曾质量计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的队列中赢得请求,假设是索要ASP.NET处理的,就会传递给CL瑞鹰线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该步骤。CL中华V线程池的Worker线程数量是第四个阀门。
  4. 当CL福特Explorer中正在被处理的央浼数据超过一定值(最大并行处理请求数量,.NET4过后暗中同意是四千)的时候,从IO线程过来的呼吁就不会直接提交Worker线程,而是放到3个进程池级别的3个队列了,等到那一个数额低于临界值的时候,才会把它再也提交Worker线程去处理。这是大家的第多个阀门。
  5. 上一步中说到的相当过程池级别的行列有2个尺寸的限定,能够透过web.config里面包车型大巴processModel/requestQueueLimit来设置。那足以说也是二个阀门。当正在处理的多少超出所允许的最大并行处理请求数量的时候,大家就会收获503了。可以由此性能计数目的:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长短。

async/await怎么样升级IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说我们先后品质的标题,有时候恐怕你的主次尚未别的难题,而且仔细经过优化,但是响应能力照旧不曾上来,网站品质分析是二个复杂的活,有时候只能靠经验和不止的尝尝才能达到规定的标准比较好的作用。当然大家明日斟酌的重中之重是IIS的处理能力,只怕也恐怕就是IIS的品质,但绝非代码本身的性质。就算async/await能够增强IIS的拍卖能力,可是对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完结的那些日子,是不会因为我们加了async/await之后发生多大变化的。

  此外异步的ASP.NET并非唯有async/await才能够做的,ASP.NET在Web
Form时代就曾经有异步Page了,蕴涵ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,可是它也只是在原来一技术基础上做了有个别改进,让程序员们写起异步代码来更便于了。咱们常说微软喜欢老调重弹,至少大家要见到那几个新瓶给大家带来了怎样,不管是其余产品,都不只怕一开头就很完美,所以持续的迭代立异,也足以说是一种科学做事的章程。

 哪些因素会操纵大家的响应能力

  从地方大家提到了几大阀门中,大家可以汲取上边包车型地铁多少个数字控制只怕说影响着大家的响应能力。

  1. HTTP.SYS队列的长度
  2. CL库罗德线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进度池级别队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的长短

  本条自身觉着不需求万分解释,私下认可值是一千。这一个值取决于大家大家后边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,假如它们八个都处理不了,那些数字再大也未曾用。因为最终他们会被积存到进度池级别的类别中,所以只会招致内部存款和储蓄器的荒废。

最大Worker线程数量

  那个值是足以在web.config中开展配备的。

图片 2

  maxWorkerThreads: CL安德拉中实际处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLEscort中真实处理请求的微小Worker线程数量

  minWorkerThreads的默许值是1,合理的加大他们得避防止不须要的线程成立和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进度池级其他队列给我们的CLENVISION一定的缓冲,那之中要留心的是,那一个行列还尚未进入到CLLX570,所以它不会占据我们托管环境的其剩余资金源,也正是把请求卡在了CL奥德赛的外围。大家要求在aspnet.config级别举办配置,大家能够在.net
fraemwork的装置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
若是您安装的是4.0的话。

图片 3

  maxConcurrentRequestPerCPU:
每种CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CL帕杰罗中worker线程正在处理的伸手之和超过那个数时,从IO线程过来的央浼就会被放置我们进度池级其他行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的尺寸  

ASP.NET并行处理的步骤

   ASP.NET是什么样在IIS中劳作的一文已经很详细的牵线了八个请求是怎么样从客户端到服务器的HTTP.SYS最后进入CL奥迪Q7举行处理的(强烈提出不打听这一块的同窗先看那篇作品,有助于你通晓本小节),可是拥有的手续都以依据一个线程的借使下进展的。IIS本人正是三个多线程的干活条件,假诺我们从八线程的观点来看会发生什么样变动呢?大家先是来看一下下边那张图。注意:我们上面包车型客车步调是确立在IIS7.0现在的融会形式基础之上的。(注:上面那张图在dudu的唤起之后,重新做了有的寻觅工作,做了有的转移,w3dt这一步来自于腾讯网组织对难题的频频探索,详情能够点这里

图片 4

  我们再来梳理一下方面包车型地铁步调:

  1. 拥有的请求最先导是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有三个行列维护着那几个请求,这一个队列的request的数据超出一定数量(默许是1000)的时候,HTTP.SYS就会平昔回到503状态(服务器忙),那是我们的率先个阀门。质量计数目的:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的队列中置放二个对应端口的行列中,据非官方资料展现该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文书档案,所以也不曾品质计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的种类中获取请求,要是是急需ASP.NET处理的,就会传递给CLKoleos线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该步骤。CLEvoque线程池的Worker线程数量是第贰个阀门。
  4. 当CL奥迪Q7中正在被拍卖的呼吁数据超过一定值(最大并行处理请求数量,.NET4过后暗中认可是6000)的时候,从IO线程过来的请求就不会一贯交给Worker线程,而是放到三个进度池级别的贰个体系了,等到那么些数据稍差于临界值的时候,才会把它再度提交Worker线程去处理。那是我们的第12个阀门。
  5. 上一步中说到的老大进度池级其他队列有三个尺寸的范围,能够透过web.config里面包车型客车processModel/requestQueueLimit来安装。那可以说也是3个阀门。当正在处理的多寡超出所允许的最大并行处理请求数量的时候,大家就会获取503了。能够经过品质计数指标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长短。

async和await 做了怎么?

  大家毕竟要切入主旨了,拿ASP.NET
MVC举例,假若不行使async的Action,那么一定,它是在三个Woker线程中执行的。当大家访问片段web
service,只怕读文件的时候,这些Worker线程就会被打断。借使大家那一个Action执行时间累计是100ms,其余访问web
service花了80ms,理想图景下二个Worker线程一秒能够响应十一个请求,借使我们的maxWorkerThreads是10,那大家一秒内三番五次可响应请求就是100。如若说大家想把那个可响应请求数升到200如何是好啊?

  有人会说,那还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实大家做也没有啥样
难题,确实是足以的,而且也真的能起到功效。那大家怎么还要大费周折的搞什么
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家缓解了怎么难点?它能够在大家走访web
service的时候把近来的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就可以去处理任何的请求了。等到web
service给我们回去结果了,会再到线程池中肆意拿一个新的woker线程继续往下实施。也便是说大家缩小了那有个别守候的时刻,充份利用了线程。

    大家来相比一下利用async/awit和不选拔的事态,

  不行使async/await: 十九个woker线程1s足以拍卖200个请求。

  那转换到总的时间的正是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的年月为 200 * 80ms = 16000ms。
  也便是说使用async/await我们足足节约了1伍仟ms的光阴,这十多个worker线程又会再去处理请求,就算如约各样请求100ms的处理时间大家还可以够再追加1六十多个请求。而且别忘了100ms是遵照共同景况下,包括等待时间在内的底蕴上收获的,所以实际上情况也许还要多,当然大家那边没有算上线程切换的时刻,所以实际上意况中是有几许差别的,可是应该不会不小,因为大家的线程都以依据线程池的操作。
  全部结果是1柒个Worker线程不行使异步的意况下,1s能自理200个请求,而采用异步的情事下得以拍卖3陆11个请求,立马提高五分之四啊!采取异步之后,对于同一的哀求数量,须要的Worker线程数据会大大减少六分之三左右,贰个线程至少会在堆上分配1M的内部存储器,假使是1000个线程那正是1G的体量,固然内部存款和储蓄器今后福利,但是省着究竟是好的呗,而且更少的线程是足以削减线程池在维护线程时发出的CPU消耗的。另:dudu分享 CLENVISION1秒之内只好创造二个线程。

  注意:以上数据毫无真正测试数据,真实情形一个request的小运也毫无100ms,费用在web
service上的年月也决不80ms,仅仅是给大家一个思路:),所以这中间用了async和await之后对响应能力有多大的升级和我们原先堵塞在这么些IO和互联网上的时日是有相当的大的涉及的。

 哪些因素会决定大家的响应能力

  从下面大家提到了几大阀门中,大家能够得出下边包车型客车多少个数字控制或然说影响着大家的响应能力。

  1. HTTP.SYS队列的长度
  2. CL奥迪Q7线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进度池级别队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的长短

  以此自身觉着不须要格外解释,暗中同意值是1000。这么些值取决于我们大家前面IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,即便它们五个都处理不了,那么些数字再大也从未用。因为最终他们会被积存到进度池级其他行列中,所以只会导致内部存款和储蓄器的荒废。

最大Worker线程数量

  这些值是足以在web.config中开始展览布局的。

图片 5

  maxWorkerThreads: CL奥迪Q5中实际处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLKuga中实际处理请求的矮小Worker线程数量

  minWorkerThreads的私下认可值是1,合理的加大他们得防止止不须求的线程制造和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进度池级其他行列给大家的CLQX56一定的缓冲,那在那之中要专注的是,这些队列还并未进入到CL福特Explorer,所以它不会占据大家托管环境的其他资源,也正是把请求卡在了CLRubicon的外侧。我们供给在aspnet.config级别实行配备,我们能够在.net
fraemwork的设置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
假若您安装的是4.0的话。

图片 6

  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CL君越南中国worker线程正在处理的乞求之和超乎那一个数时,从IO线程过来的呼吁就会被安置大家进程池级别的队列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进度池级别队列所允许的长度  

几点提出

  看到此间,不通晓大家有没有得到点什么。首先第1点大家要清楚的是async/await不是万能药,不们不能够指望光写三个光键字就意在质量的进步。要铭记,贰个CPU在同一时半刻间段内是不得不实行四个线程的。就此那也是为何async和await建议在IO或许是互联网操作的时候利用。我们的MVC站点访问WCF也许Web
瑟维斯那种气象就不行的合乎选用异步来操作。在地点的例证中80ms读取web
service的时光,大部份时间都以不必要cpu操作的,那样cpu才足以被其余的线程利用,如若不是多少个读取web
service的操作,而是2个扑朔迷离总结的操作,那您就等着cpu爆表吧。

  第1点是,除了程序中运用异步,大家地点讲到的有关IIS的配置是很重点的,假如运用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

async和await 做了怎么样?

  大家到底要切入宗旨了,拿ASP.NET
MVC举例,假使不选取async的Action,那么一定,它是在一个Woker线程中推行的。当大家走访一些web
service,可能读文件的时候,这一个Worker线程就会被封堵。假如我们以此Action执行时间一起是100ms,其余访问web
service花了80ms,理想状态下1个Worker线程一秒能够响应11个请求,假如我们的maxWorkerThreads是10,那大家一秒内连接可响应请求正是100。若是说大家想把那个可响应请求数升到200如何是好吗?

  有人会说,那还不不难,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实大家做也绝非什么样
难点,确实是能够的,而且也的确能起到效果。那大家为啥还要大费周章的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家消除了什么样难题?它可以在我们走访web
service的时候把当前的worker线程放走,将它放回线程池,那样它就足以去处理任何的乞请了。等到web
service给大家回去结果了,会再到线程池中专断拿二个新的woker线程继续往下实行。也正是说大家减弱了那部分守候的日子,充份利用了线程。

    我们来对待一下施用async/awit和不应用的景况,

  不行使async/await: 贰十个woker线程1s方可处理200个请求。

  那转换来总的时间的正是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的小运为 200 * 80ms = 16000ms。
  也正是说使用async/await大家起码节省了1伍仟ms的时光,那十八个worker线程又会再去处理请求,就算依据种种请求100ms的处理时间我们还足以再充实1六21个请求。而且别忘了100ms是基于联合情状下,包罗等待时间在内的基础上取得的,所以实况大概还要多,当然我们那里没有算上线程切换的时日,所以其真实情形形中是有有些异样的,然而相应不会相当的大,因为我们的线程都是依据线程池的操作。
  全部结果是1九个Worker线程不使用异步的境况下,1s能自理200个请求,而利用异步的状态下可以拍卖3五拾陆个请求,立马进步五分之四啊!选取异步之后,对于同样的央求数量,必要的Worker线程数据会大大收缩四分之二左右,三个线程至少会在堆上分配1M的内部存款和储蓄器,假如是1000个线程那就是1G的容积,就算内部存款和储蓄器未来有利于,不过省着到底是好的呗,而且更少的线程是足以减去线程池在保卫安全线程时爆发的CPU消耗的。另:dudu分享 CL奥迪Q51秒之内只好创造二个线程。

  注意:以上数量毫无真正测试数据,真实情状叁个request的年华也毫无100ms,开支在web
service上的大运也决不80ms,仅仅是给大家3个思路:),所以那中间用了async和await之后对响应能力有多大的升级和大家原先堵塞在这么些IO和网络上的时间是有相当大的涉及的。

 早期对Web service的异步编制程序格局APM

  讲完大家巨大上的async/await之后,我们来探望这几个技能很老,然而概念确依旧持续至今的Web
Service。 大家那里所说的针对性web
service的异步编制程序方式不是指在劳务器端的web service本人,而是指调用web
service的客户端。大家掌握对于web service,大家经过添加web
service引用或许.net提供的变动工具就能够扭转对应的代理类,可以让我们像调用本地代码一样访问web
service,而所生成的代码类中对针对性每二个web
service方法生成二个照应的法门,比如说大家的法门名叫DownloadContent,除了这些格局之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这三个正是我们后天要说的早先时代的异步编制程序格局APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来看看大家web
service中的代码,注意大家将来的品种都是在.NET Framework3.5下促成的。

 PageContent.asmx的代码

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

  注意我们web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的联手方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。可是大家要明白,不管服务器是一同照旧异步,对于客户端的话调用了你那个web
service都以同一的,就是得等您回来结果。

  当然,我们也足以像MVC里面包车型大巴代码一样,把大家的劳动器端也写成异步的。那获得好处的是这一个托管web
service的服务器,它的拍卖能力赢得增强,就如ASP.NET一样。假如大家用JavaScript去调用这几个Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)便是大家客户端用到的异步编制程序技术。倘若是其余的客户端呢?比如说3个CS的桌面程序?大家供给异步编制程序么?

几点建议

  看到此间,不知晓我们有没有获取点什么。首先第2点大家要清楚的是async/await不是万能药,不们不能指望光写四个光键字就目的在于品质的升级。要记住,一个CPU在同暂且间段内是不得不举办叁个线程的。就此那也是干什么async和await提出在IO也许是网络操作的时候使用。大家的MVC站点访问WCF恐怕Web
Service那种气象就可怜的适合选用异步来操作。在上头的例子中80ms读取web
service的光阴,大部份时间都是不必要cpu操作的,那样cpu才得以被此外的线程利用,假使不是三个读取web
service的操作,而是1个扑朔迷离计算的操作,那您就等着cpu爆表吧。

  第壹点是,除了程序中应用异步,大家地点讲到的关于IIS的配备是很重点的,借使选取了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网站,会有贰个线程池管理着四个线程来拍卖用户的乞请,换个说法ASP.NET网站生来正是基于八线程的。可是,在WinForm中,假若大家不刻意使用二十四线程,那至始至终,都唯有多少个线程,称之为UI线程。大概在局地小型的类别中WinForm很少涉及到多线程,因为WinForm本人的优势就在它是单独运作在客户端的,在性质上和操作性上都会有极大的优势。所以重重中型小型型的WinForm系统都以一向就走访数据库了,并且大多也唯有多少的传导,什么图片财富那是很少的,所以等待的年月是相当的短的,基本不用费怎么脑子去考虑怎么3秒之内必须将页面显示到用户日前那种难点。

  既然WinForm在品质上有这么大的优势,那它还索要异步吗?

  大家地点说的是中型小型型的WinForm,假若是重型的系统吧?若是WinForm只是别的的一点都不大片段,就如大家文章初步说的还有众多其余众八个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?假诺客户端很多造成数据库撑不住如何是好?
想在中等加一层缓存咋办?

  拿三个b2b的网站功效举例,用户能够透过网站下单,手提式有线电电话机也能够下单,还是可以够通过总计机的桌面客户端下单。在下完单之后要做到交易,库存扣减,发送订单确认公告等等功用,而不管您的订单是由此哪个端落成的,这个职能我们都要去做,对吗?这大家就不能够独立放在WinForm里面了,不然这一个代码在别的的端里面又得全部簇新再相继完成,同样的代码放在不一致的地方那但是一定危险的,所以就有了小编们后来的SOA架构,把那个效用都抽成服务,每体系型的端都以调用服务就能够了。一是足以统一尊崇那一个成效,二是能够很有益的做扩大,去更好的适应成效和架构上的恢宏。比如说像上边那样的多少个连串。

 图片 7

  在上海教室中,Web端就算也是属于我们经常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),然而对大家全体种类来说,它也只是一个端而已。对于贰个端的话,它本人只处理和用户交互的标题,别的具备的效用,业务都会交到后来台处理。在大家地点的架构中,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处理。那么应用层首要帮忙做一些与用户交互的有的意义,即使手提式无线话机短信发送,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处理依然一向调用成效服务及时处理。

  在那样的三个系统中,大家的Web服务器能够,Winform端也好都将只是全方位连串中的一个极限,它们首要的其他是用户和后边服务中间的3个大桥。涉及到Service的调用之后,为了给用户能够的用户体验,在WinForm端,大家当然就要考虑异步的题材。 

 早期对Web service的异步编制程序格局APM

  讲完我们伟大上的async/await之后,大家来看看这么些技能很老,可是概念确还是一连现今的Web
Service。 大家那边所说的对准web
service的异步编制程序方式不是指在劳动器端的web service自己,而是指调用web
service的客户端。我们驾驭对于web service,我们通过添加web
service引用也许.net提供的浮动工具就足以扭转对应的代理类,能够让大家像调用本地代码一样访问web
service,而所生成的代码类中对针对每一个web
service方法生成一个照应的艺术,比如说大家的艺术名叫DownloadContent,除了那么些艺术之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而那多个正是我们今日要说的初期的异步编制程序格局APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来看望大家web
service中的代码,注意大家以后的类型都以在.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的联手方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。可是大家要明了,不管服务器是联合照旧异步,对于客户端的话调用了您那个web
service都是一模一样的,就是得等您回来结果。

  当然,大家也能够像MVC里面包车型客车代码一样,把大家的服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,它的处理能力得到增强,就如ASP.NET一样。假使大家用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术。借使是任何的客户端呢?比如说3个CS的桌面程序?我们必要异步编制程序么?

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS那样强劲的工具为大家转变代理类,大家在写调用Web
service的代码时就足以像调用本地类库一样调用Web
Service了,大家只必要丰硕3个Web Reference就足以了。

图片 8

// Form1.cs的代码

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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);
}

  代码万分的简便,在履行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就重返了。在调用Web
service那段时日内大家的UI不会被封堵,也不会冒出“不能够响应那种景观”,大家照样得以拖动窗体甚至做其余的事情。那便是APM的魅力,可是大家的callback毕竟是在哪些线程中实践的吧?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网站,会有2个线程池管理着几个线程来拍卖用户的伏乞,换个说法ASP.NET网站生来正是依据多线程的。不过,在WinForm中,即使咱们不刻意使用四线程,这至始至终,都唯有三个线程,称之为UI线程。大概在一部分微型的连串中WinForm很少提到到四线程,因为WinForm本身的优势就在它是独自运营在客户端的,在品质上和操作性上都会有十分的大的优势。所以重重中小型的WinForm系统都以向来就走访数据库了,并且大多也只有多少的传导,什么图片能源那是很少的,所以等待的年月是非常的短的,基本不用费怎么脑子去考虑怎么着3秒之内必须将页面展现到用户前边那种难点。

  既然WinForm在性质上有这么大的优势,那它还亟需异步吗?

  大家地方说的是中型小型型的WinForm,借使是重型的系统吧?假若WinForm只是其余的十分小片段,就像是大家小说起始说的还有众多别样众多少个手提式有线电话机客户端,Web客户端,平板客户端呢?假诺客户端很多导致数据库撑不住如何做?
想在中游加一层缓存如何是好?

  拿3个b2b的网站功用举例,用户可以因此网站下单,手提式有线电话机也得以下单,还是可以够通过计算机的桌面客户端下单。在下完单之后要到位交易,仓库储存扣减,发送订单确认通告等等功用,而无论是您的订单是通过哪个端实现的,那一个效用大家都要去做,对吧?那我们就不能够独立放在WinForm里面了,不然这一个代码在别的的端里面又得全体簇新再相继完结,同样的代码放在差别的地点那不过一定危险的,所以就有了大家后来的SOA架构,把那几个效率都抽成服务,每连串型的端都以调用服务就能够了。一是可以统一敬服这几个效率,二是足以很便宜的做扩充,去更好的适应成效和架构上的增加。比如说像上边那样的三个系统。

 图片 9

  在上海体育场面中,Web端固然也是属于我们经常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),可是对大家一切种类来说,它也只是一个端而已。对于贰个端的话,它本人只处理和用户交互的题材,其他具备的效果,业务都会交到后来台处理。在我们地点的架构中,应用层都不会一向到位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处理。那么应用层首要扶助做一些与用户交互的一些职能,假诺手提式有线电话机短信发送,邮件发送等等,并且能够遵照优先级选取是放入队列中稍候处理照旧直接调用功效服务及时处理。

  在那样的一个连串中,大家的Web服务器能够,Winform端也好都将只是一切种类中的一个终端,它们首要的其余是用户和后边服务时期的二个大桥。涉及到瑟维斯的调用之后,为了给用户卓越的用户体验,在WinForm端,大家当然就要考虑异步的标题。 

APM异步编制程序格局详解

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS那样强劲的工具为大家转变代理类,大家在写调用Web
service的代码时就足以像调用本地类库一样调用Web
Service了,我们只须要添加3个Web Reference就足以了。

图片 10

// 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);
}

  代码相当的简练,在推行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回来了。在调用Web
service那段时日内我们的UI不会被封堵,也不会产出“不可能响应这种状态”,大家照样能够拖动窗体甚至做别的的思想政治工作。那正是APM的魅力,但是大家的callback毕竟是在哪个线程中推行的吧?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

线程难点

  接下去大家便是更进一步的摸底APM那种方式是如何工作的,但是首先大家要应对上边留下来的难点,那种异步的编制程序方式有没有为大家打开新的线程?让代码说话:

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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);
}

  大家在按钮点击的办法和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及他们是或不是属于线程池的线程,获得的结果如下:

  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>…

  按钮点击的法子是由UI直接控制,很扎眼它不是3个线程池线程,也不是后台线程。而笔者辈的callback却是在1个源于于线程池的后台线程执行的,答案宣布了,然而那会给我们带来1个题材,咱们位置讲了只有UI线程也得以去立异大家的UI控件,也正是说在callback中大家是不可能更新UI控件的,那大家什么让更新UI让用户领悟反馈呢?答案在末端接晓
:),让大家先留心于把APM弄领会。

APM异步编制程序情势详解

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5在先都被周边采取,在WinForm窗体控制中,在三个IO操作的类库中等等!大家能够很不难的找到搭配了Begin和End的办法,更关键的是一旦是有代理的地点,大家都得以选用APM那种形式。我们来看三个相当的粗略的例证:

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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,大家透过把eat封装成2个委托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的举办。也等于实际的eat方法不是在主线程中履行的,我们能够看输出的结果:

  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是我们传进去的callback,该方法会在大家的eat方法执行完之后被调用,所以它会和大家eat方法在同三个线程中被调用。大家如若纯熟代理的话就会了解,代码实际上会被编写翻译成多少个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法便是编写翻译器为大家自行加进去的措施,大家不用额外做其它业务,那在最初没有TPL和async/await在此之前(APM从.NET1.0一时半刻就有了),的确是2个没错的精选。

线程难点

  接下去我们正是更进一步的刺探APM那种形式是如何做事的,然则首先我们要回应上边留下来的题材,那种异步的编制程序格局有没有为大家打开新的线程?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);
}

  我们在按钮点击的法子和callback方法中分头出口当前线程的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>…

  按钮点击的格局是由UI直接决定,很明显它不是3个线程池线程,也不是后台线程。而小编辈的callback却是在3个出自于线程池的后台线程执行的,答案发布了,然而那会给我们带来1个标题,我们地点讲了唯有UI线程也足以去立异咱们的UI控件,相当于说在callback中大家是不可能更新UI控件的,那大家什么样让更新UI让用户知道反馈呢?答案在前面接晓
:),让大家先留心于把APM弄领会。

再次认识APM

刺探了Delegate完毕的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来分析一下APM用到的那一个对象。
拿我们Web service的代办类来举例,它为大家转移了以下1个法子:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步开始方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步甘休方法

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,假若大家的web

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5在先都被普遍利用,在WinForm窗体控制中,在三个IO操作的类库中等等!大家能够很不难的找到搭配了Begin和End的格局,更重要的是如果是有代理的地点,大家都能够选取APM那种形式。大家来看三个很简短的例证:

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,大家通过把eat封装成三个寄托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的实践。相当于实在的eat方法不是在主线程中推行的,大家得以看输出的结果:

  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方法执行完事后被调用,所以它会和大家eat方法在同二个线程中被调用。大家借使掌握代理的话就会精晓,代码实际上会被编写翻译成二个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法便是编写翻译器为大家机关加进去的艺术,大家不用额外做别的业务,那在中期没有TPL和async/await在此以前(APM从.NET1.0一时就有了),的确是二个毋庸置疑的抉择。

service调用还并未回去,那那个时候就会用阻塞的措施去拿结果。但是在大家传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是已经实现了,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那些接口的落到实处。IAsyncReuslt仅仅包括以下4脾个性:

图片 11

  WaitHanlde经常作为联合对象的基类,并且能够选取它来阻塞线程,越来越多消息能够参照MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的支持,我们就能够由此以下两种方法去取稳妥前所进行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 完了布告

  实现文告就是们在”WinForm异步调用WebService”那结中用到的点子,调完Begin方法之后,主线程即便实现任务了。大家也不用监督该操作的实施情况,当该操作实施完事后,我们在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,大家能够在卓殊方式中调用End方法去获取结果。下边我们再简单说一下前方三种方法。

//轮询获取结果代码

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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

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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  
}

双重认识APM

问询了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来分析一下APM用到的那三个对象。
拿大家Web service的代办类来举例,它为大家转变了以下二个格局:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步开始方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步截止方法

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,若是大家的web

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET2.0出产的另一种过渡的异步编程模型,也是在.NET3.5以后Microsoft帮助的一种做法,为何吗?
要是大家建一个.NET4.0或然更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会发现变化的代理类中曾经远非Begin和End方法了,记住在3.5的时候是双方共存的,你能够采纳随机一种来行使。然则到了.NET4.0从此,EAP成为了您唯一的挑选。(小编从没品味过手动生成代理类,有趣味的同桌能够品味一下)让大家来看一下在.NET4下,大家是何等异步调用Web
Service的。

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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
    }
}

service调用还未曾回来,那那一个时候就会用阻塞的艺术去拿结果。不过在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是一度形成了,也便是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编制程序方式中Begin方法总是回到IAsyncResult这些接口的贯彻。IAsyncReuslt仅仅包括以下四个属性:

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  WaitHanlde平常作为联合进行对象的基类,并且能够使用它来阻塞线程,越来越多音讯方可参考MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的扶持,大家就足以经过以下三种艺术去赢妥善前所实施操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 形成布告

  完毕文告就是们在”WinForm异步调用WebService”那结中用到的措施,调完Begin方法之后,主线程尽管完毕职务了。我们也不用监督该操作的实践情状,当该操作实践完之后,大家在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,大家能够在尤其情势中调用End方法去获取结果。下边大家再简单说一下眼前二种办法。

//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   
}

线程难点

  不知情我们照旧否记得,在APM方式中,callback是实践在另二个线程中,不能够随易的去更新UI。可是只要你仔细看一下上边的代码,咱们的DownloadContentCompleted事件绑定的办法中央直机关接就创新了UI,把重临的内容写到了二个文本框里面。通过同样的主意能够窥见,在EAP那种异步编制程序格局下,事件绑定的章程也是在调用的那几个线程中履行的。也便是说消除了异步编制程序的时候UI交互的题材,而且是在同二个线程中施行。
看看下边包车型客车代码:

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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

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET2.0推出的另一种过渡的异步编制程序模型,也是在.NET3.5后头Microsoft协理的一种做法,为啥呢?
假使我们建七个.NET4.0要么更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会发觉变化的代办类中早已没有Begin和End方法了,记住在3.5的时候是相互共存的,你能够挑选随机一种来选用。可是到了.NET4.0过后,EAP成为了你唯一的选用。(作者尚未尝试过手动生成代理类,有趣味的同学能够尝试一下)让大家来看一下在.NET4下,大家是什么异步调用Web
瑟维斯的。

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
    }
}

async/await 给WinFrom带来了怎么

  如若说async给ASP.NET带来的是处理能力的增强,那么在WinForm中给程序员带来的好处则是最大的。大家再也无须因为要落到实处异步写回调只怕绑定事件了,省事了,可读性也拉长了。不信你看下边大家将调用大家充足web
service的代码在.NET4.5下促成一下:

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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;
}

  简单的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,小编想也许那就是async/await的魅力吧。在await之后,UI线程就足以回去响应UI了,在地点的代码中大家是从未新线程爆发的,和EAP一样得到结果直接就能够对UI操作了。

  async/await就像的确很好,可是一旦大家await后边的代码执行在其它一个线程中会发生哪些事情啊?

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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;
}

  大家在界面中放了三个ProgressBar,同时开叁个线程去把从1到伍仟000的平方全体加起来,看起来是三个不行耗时的操作,于是我们用Task.Run开了贰个新的线程去执行。(注:假如是纯运算的操作,二十八线程操作对质量没有多大帮扶,我们这边首倘使想给UI叁个速度展现当前拓展到哪一步了。)看起来没有何样难题,大家按F5周转吧!
  Bomb~

图片 13

  当执行到此处的时候,程序就夭折了,告诉大家”无效操作,只可以从成立porgressBar的线程访问它。“
 那也是咱们一开首波及的,在WinForm先后中,只有UI主线程才能对UI实行操作,别的的线程是绝非权力的。接下来我们就来探望,假使在WinForm中落到实处非UI线程对UI控制的翻新操作。 

线程难题

  不精晓大家依旧否记得,在APM形式中,callback是推行在另一个线程中,不能够随易的去更新UI。不过一旦您仔细看一下上边的代码,我们的DownloadContentCompleted事件绑定的形式中一贯就立异了UI,把再次来到的内容写到了3个文本框里面。通过一样的法子能够发现,在EAP那种异步编制程序情势下,事件绑定的主意也是在调用的可怜线程中实施的。也正是说消除了异步编制程序的时候UI交互的题材,而且是在同一个线程中进行。
看看下边包车型客车代码:

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

不一致线程之间通信的题材

async/await 给WinFrom带来了何等

  如若说async给ASP.NET带来的是拍卖能力的坚实,那么在WinForm中给程序员带来的好处则是最大的。大家再也休想因为要促成异步写回调也许绑定事件了,省事了,可读性也增强了。不信你看上边大家将调用大家尤其web
service的代码在.NET4.5下达成一下:

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;
}

  不难的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,笔者想恐怕那就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就足以回到响应UI了,在地点的代码中大家是从未有过新线程发生的,和EAP一样获得结果平昔就足以对UI操作了。

  async/await仿佛的确很好,不过只要大家await前面包车型客车代码执行在其余七个线程中会产生怎么着事情啊?

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;
}

  我们在界面中放了3个ProgressBar,同时开三个线程去把从1到6000000的平方整体加起来,看起来是2个格外耗费时间的操作,于是大家用Task.Run开了三个新的线程去实践。(注:假使是纯运算的操作,二十八线程操作对质量没有多大协理,大家那边境海关键是想给UI三个速度展现当前实行到哪一步了。)看起来没有怎么难点,大家按F5运维吧!
  Bomb~

图片 14

  当执行到此地的时候,程序就崩溃了,告诉大家”无效操作,只可以从成立porgressBar的线程访问它。“
 那也是大家一发轫波及的,在WinForm先后中,只有UI主线程才能对UI实行操作,其余的线程是从未权限的。接下来大家就来探望,假诺在WinForm中落到实处非UI线程对UI控制的翻新操作。 

万能的Invoke

  WinForm中山高校部的控件包涵窗体在内都落实了Invoke.aspx)方法,能够流传二个Delegate,那些Delegate将会被有着非凡控制的线程所调用,从而制止了跨线程访问的题材。

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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方法比较简单,大家就不做过多的钻研了,然则大家要考虑到有些,Invoke是WinForm完毕的UI跨线程调换方式,WPF用的却是Dispatcher,借使是在ASP.NET下跨线程之间的一块又怎么做吧。为了合营各样技能平台下,跨线程同步的题材,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了大家上边包车型大巴这一个指标。

分歧线程之间通信的题材

SynchronizationContext上下文同步对象

怎么须求SynchronizationContext

  就像大家在WinForm中相见的标题一样,有时候我们须求在二个线程中传递一些数目仍旧做一些操作到另五个线程。可是在大多数景观下那是不允许的,出于安全因素的设想,每3个线程都有它独自的内存空间和上下文。由此在.NET2.0,微软推出了SynchronizationContext。

  它最首要的机能之一是为我们提供了一种将部分行事职责(Delegate)以队列的法门存款和储蓄在一个上下文对象中,然后把这几个上下文对象关联到实际的线程上,当然有时候四个线程也得以提到到同2个SynchronizationContext对象。获取当前线程的联合署名上下文对象足以行使SynchronizationContext.Current。同时它还为我们提供以下两个法子Post和Send,分别是以异步和协助举行的方法将大家地点说的工作职分放到大家SynchronizationContext的队列中。

SynchronizationContext示例

  依旧拿大家地点Invoke中用到的例证举例,只是此次大家不直接调用控件的Invoke方法去革新它,而是写了1个Report的法子专门去更新UI。

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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<intint>(50000000, i));
    }
    return result;
});

  每1遍操作完之后大家调用一下Report方法,把我们总共要算的数字,以及当前正在测算的数字传给它就足以了。接下来就看我们的Report方法了。

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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<intint> value)
{
    DateTime now = DateTime.Now;
    if ((now - m_PreviousTime).Milliseconds > 100)
    {
        m_SynchronizationContext.Post((obj) =>
        {
            Tuple<intint> minMax = (Tuple<intint>)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不一样的是SynchronizationContext不供给对Control的引用,而Invoke必须先得有那些控件才能调用它的Invoke方法对它进行操作。

万能的Invoke

  WinForm中山高校部的控件包罗窗体在内都完结了Invoke.aspx)方法,能够流传贰个Delegate,这些Delegate将会被有着越发控制的线程所调用,从而制止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方法相比简单,大家就不做过多的商讨了,不过大家要考虑到一些,Invoke是WinForm完毕的UI跨线程交流方式,WPF用的却是Dispatcher,借使是在ASP.NET下跨线程之间的联手又咋办吧。为了同盟各类技术平台下,跨线程同步的难题,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了大家上面包车型地铁那些目的。

小结

  那篇博客内容有点长,不知底有稍许人得以看到此间:)。最初叶自作者只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service的一对东西,在一初步那篇文书的题材是”异步编制程序在WinForm下的实践“,不过写着写着发现越来越多的迷团没有解开,其实都是有个别老的技艺从前不曾接触和明白好,所以所幸就一回性把他们都重新学习了3遍,与大家分享。

  大家再来回看一下文章所涉及到的片段要害的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(早期ASP.NET的异步开发形式同样也有这么的孝敬),是在拜访数据库的时候、访问远程IO的时候立即放出了脚下的拍卖性程,可以让那些线程回到线程池中,从而完毕能够去处理任何请求的功用。
  2. 异步的ASP.NET开发能够在拍卖能力上带来多大的增进,取决于我们的顺序有多少日子是被堵塞的,也便是那几个访问数据库和长途Service的日子。
  3. 而外将代码改成异步,大家还索要在IIS上做一些对立的布置来贯彻最优化。
  4. 任凭是ASP.NET、WinForm依旧Mobile、照旧平板,在大型系统中都只是三个与用户交互的端而已,所以无论是您未来是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),依然所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又也许是比较新颖的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是全方位大型系统中的零星一角而已。当然小编并不是降级那么些端的价值,就是因为我们注意于不一致,努力升高各样端的用户体验,才能让那么些巨型系统有露脸的空子。作者想说的是,在你对前天技能获得一定的成功之后,不要甘休学习,因为整个软件架构种类中还有为数不少众多不错的事物值得大家去发现。
  5. APM和EAP是在async/await此前的二种不相同的异步编制程序格局。
  6. APM假诺不封堵主线程,那么成功公告(回调)就会进行在别的三个线程中,从而给大家更新UI带来一定的题目。
  7. EAP的关照事件是在主线程中实践的,不会设有UI交互的标题。
  8. 最终,我们还学习了在Winform下不相同线程之间相互的题材,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编制程序方法,从.NET1.0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.NET3.5,在.NET4.0的时候微软拉动了TPL,也便是我们所熟练的Task编制程序,而.NET4.5就是大家我们清楚的async/await了,能够看到.NET一贯在不停的升高,加上近年来不断的和开源社区的同盟,跨平台等特征的引入,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最后,这篇小说从找材质学习到写出来,大概花了本身七个周未的时间,希望能够给急需的人也许感兴趣想要不断学习的人或多或少推来推去(不管是往前读书,依旧现在学习)最终还要感激@田园里面包车型大巴蟋蟀,在阅读的时候给本人找了有的错别字!

SynchronizationContext上下文同步对象

怎么须要SynchronizationContext

  就好像大家在WinForm中相见的标题同样,有时候大家必要在贰个线程中传递一些数量也许做一些操作到另一个线程。但是在抢先五分之三场馆下那是区别意的,出于安全因素的考虑,每一个线程都有它独自的内部存储器空间和上下文。因而在.NET2.0,微软推出了SynchronizationContext。

  它最首要的法力之一是为大家提供了一种将部分行事职务(Delegate)以队列的办法存款和储蓄在多少个上下文对象中,然后把那些上下文对象关联到实际的线程上,当然有时候三个线程也得以提到到同二个SynchronizationContext对象。获取当前线程的一块儿上下文对象足以行使SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下四个艺术Post和Send,分别是以异步和协助进行的不二法门将大家地点说的工作职务放到大家SynchronizationContext的队列中。

SynchronizationContext示例

  依然拿大家地点Invoke中用到的事例举例,只是本次我们不直接调用控件的Invoke方法去立异它,而是写了1个Report的格局专门去更新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;
});

  每三回操作完事后大家调用一下Report方法,把我们一起要算的数字,以及当前正值测算的数字传给它就能够了。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不相同的是SynchronizationContext不要求对Control的引用,而Invoke必须先得有这么些控件才能调用它的Invoke方法对它举行操作。

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

作者:Jesse 出处: http://jesse2013.cnblogs.com/

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小结

  那篇博客内容有点长,不通晓有多少人能够观望那里:)。最初阶自小编只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service的有个别东西,在一始发那篇文书的题材是”异步编制程序在WinForm下的施行“,可是写着写着发现越来越多的迷团没有解开,其实都以局地老的技能以前尚未接触和控制好,所以所幸就三回性把她们都重新学习了一回,与大家大饱眼福。

  大家再来回看一下作品所涉嫌到的一对关键的概念:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大贡献(早期ASP.NET的异步开发情势同样也有这样的孝敬),是在拜访数据库的时候、访问远程IO的时候马上放出了当下的拍卖性程,可以让那些线程回到线程池中,从而达成能够去处理任何请求的效率。
  2. 异步的ASP.NET开发能够在处理能力上带来多大的拉长,取决于我们的次第有微微日子是被封堵的,相当于那么些访问数据库和长距离Service的时辰。
  3. 而外将代码改成异步,大家还亟需在IIS上做一些针锋相对的配置来落成最优化。
  4. 甭管是ASP.NET、WinForm还是Mobile、照旧平板,在巨型系统中都只是3个与用户交互的端而已,所以无论您现在是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),照旧所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或许是比较新颖的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是百分百大型系统中的零星一角而已。当然笔者并不是降级这一个端的价值,便是因为大家注意于分化,努力进步每2个端的用户体验,才能让这个巨型系统有露脸的机会。作者想说的是,在您对现行反革命技能获得一定的实现之后,不要甘休学习,因为任何软件架构种类中还有很多过多不错的事物值得大家去发现。
  5. APM和EAP是在async/await此前的二种分歧的异步编程方式。
  6. APM若是不封堵主线程,那么成功公告(回调)就会实施在其余1个线程中,从而给大家更新UI带来一定的题材。
  7. EAP的通报事件是在主线程中履行的,不会设有UI交互的难题。
  8. 说到底,大家还学习了在Winform下差异线程之间交互的标题,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编制程序方法,从.NET1.0的话就有了。在.NET2.0的时候,微软发现到了APM的回调函数中与UI交互的难点,于是带来了新的EAP。APM与EAP一向并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软推动了TPL,也便是大家所熟悉的Task编程,而.NET4.5就是大家大家清楚的async/await了,可以看到.NET一贯在不停的腾飞,加上多年来不停的和开源社区的搭档,跨平台等特征的引入,我们有理由相信.NET会越走越好。

  最终,那篇小说从找资料学习到写出来,大概花了自家多少个周未的光阴,希望能够给须要的人要么感兴趣想要不断学习的人一点支持(不管是往前读书,依旧以后学习)最终还要多谢@田园里面包车型大巴蟋蟀,在阅读的时候给自家找了有个别错别字!

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posted @ 2014-07-15
08:42 腾飞(Jesse) 阅读(19808) 评论(152) 编辑 收藏

引用 & 扩张阅读

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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