异步编程

概述

  在前头写的壹篇有关async和await的前生今生的稿子今后,大家就像在async和await提高网址拍卖工夫方面还应该有壹对疑点,知乎本人也做了大多的尝试。明天大家再来回答须臾间以此主题材料,同一时候大家会做四个async和await在WinForm中的尝试,并且相比较在四.五事先的异步编程格局APM/EAP和async/await的分别,最终大家还有恐怕会追究在差异线程之间相互的标题。

  IIS存在着管理技术的标题,可是WinForm却是UI响应的标题,并且WinForm的UI线程至始至终都以同二个,所以两个之间有自然的区分。有人会问,以后还会有人写WinForm吗?好呢,它确是二个相比较老的事物吧,比不上WPF炫,本事也比不上WPF先进,可是从架构层面来讲,不管是Web,照旧WinForm,又只怕WPF,Mobile,那么些都只是表现层,不是么?现在的巨型系统一般桌面客户端,Web端,手提式有线电话机,平板端都会提到,那也是为什么会有应用层,服务层的留存。我们在那议论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是显现层,在表现层大家应该只处理与“表现”相关的逻辑,任何与事务有关的逻辑应该都以投身下层管理的。关于架构的主题素材,大家前面再逐级深远,别的别说作者未曾提示您,大家今日还可能会看到.NET中另2个业已老去的本领Web
Service。

  还得提醒您,小说内容有一点长,涉及的知识点比较多,所以,小编推荐:”先顶后看“
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目录

async/await怎么着晋级IIS管理本领

  首先响应技艺并不完全部是说咱俩先后品质的主题材料,临时候或然你的先后未有其余难题,而且仔细经过优化,不过响应能力也许未有上来,网址品质深入分析是3个复杂的活,有的时候候只可以靠经验和不只有的品尝技艺达到相比较好的意义。当然大家前天商量的重借使IIS的拍卖手艺,大概也或者正是IIS的质量,但尚未代码自个儿的性质。固然async/await能够巩固IIS的拍卖工夫,不过对于用户来讲壹切页面从发起呼吁到页面渲染实现的这一个时间,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才足以做的,ASP.NET在Web
Form时期就已经有异步Page了,包涵ASP.NET
MVC不是也是有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,但是它也只是在原来一本事基础上做了1部分改正,让程序猿们写起异步代码来更便于了。大家常说微软喜爱老调重弹,至少大家要见到那么些新瓶给大家带来了怎么着,不管是其余产品,都不容许一伊始就很完美,所以持续的迭代立异,也足以说是1种科学做事的艺术。

ASP.NET并行管理的步骤

   ASP.NET是何等在IIS中行事的一文已经很详细的牵线了八个请求是何许从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLLAND实行管理的(刚毅建议不通晓这一块的同桌先看那篇小说,有助于你知道本小节),可是全数的手续都是依靠一个线程的假诺下实行的。IIS本身就是多个多线程的办事条件,假设我们从十2线程的见识来看会爆发哪些变化呢?大家先是来看一下底下那张图。注意:我们下边包车型客车步骤是建构在IIS七.0今后的集成格局基础之上的。(注:上边那张图在dudu的唤醒之后,重新做了某些找出职业,做了某个改观,w3dt这一步来自于新浪公司对标题标穿梭研究,详细情况能够点这里

图片 1

  大家再来梳理一下地点的手续:

  1. 具备的呼吁最初始是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有2个连串维护着那些请求,那些队列的request的数量超过一定数量(暗中同意是一千)的时候,HTTP.SYS就能够一直再次来到50三场地(服务器忙),那是大家的首先个阀门。质量计数目标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w三dt担当把请求从HTTP.SYS
    的连串中置放二个一面如旧端口的行列中,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,未有文档,所以也未曾品质计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的队列中得到请求,假设是急需ASP.NET管理的,就能够传送给CL中华V线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回来重新做该手续。CLRubicon线程池的Worker线程数量是第三个阀门。
  4. 当CL途乐中正在被管理的乞请数据超越一定值(最大并行管理请求数量,.NET4事后私下认可是伍仟)的时候,从IO线程过来的呼吁就不会直接交给Worker线程,而是放到二个进度池级其他一个体系了,等到这几个数据低于临界值的时候,才会把它再一次提交Worker线程去管理。那是我们的首个阀门。
  5. 上一步中提及的要命进度池品级的体系有3个长短的界定,可以经过web.config里面包车型地铁processModel/requestQueueLimit来设置。那能够说也是1个阀门。当正在管理的数据超过所允许的最大并行管理请求数量的时候,大家就能赢得50三了。能够经过质量计数目标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长短。

 哪些因素会决定我们的响应技艺

  从上面大家关系了几大阀门中,大家得以摄取上面包车型地铁多少个数字调节可能说影响着我们的响应工夫。

  1. HTTP.SYS队列的长短
  2. CL途胜线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行管理请求数量
  4. 进度池等级队列所允许的长短

HTTP.SYS队列的尺寸

  以此小编感觉不供给特别解释,私下认可值是1000。那一个值取决于大家大家前面IIS
IO线程和Worker线程的管理速度,纵然它们五个都管理不了,这一个数字再大也一直不用。因为最终他们会被储存到进程池品级的队列中,所以只会产生内部存款和储蓄器的浪费。

最大Worker线程数量

  那个值是足以在web.config中开始展览布局的。

图片 2

  maxWorkerThreads: CLCR-V中实际管理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLEvoque中实际管理请求的细小Worker线程数量

  minWorkerThreads的暗中同意值是一,合理的加大他们可避防止不须求的线程成立和销毁职业。

最大并行管理请求数量

  进程池级其他行列给我们的CLTiggo一定的缓冲,这其间要专注的是,那一个行列还尚未进入到CLLAND,所以它不会据有我们托管情形的此外国资本源,也正是把请求卡在了CL奥迪Q5的外围。大家必要在aspnet.config品级进行陈设,咱们能够在.net
fraemwork的安装目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v肆.0.3031玖假若你安装的是四.0的话。

图片 3

  maxConcurrentRequestPerCPU:
每一个CPU所允许的最大并行管理请求数量,当CLEscort中worker线程正在管理的呼吁之和超越那一个数时,从IO线程过来的伸手就能够被放置大家进度池级其余行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进度池等级队列所允许的长度  

async和await 做了怎么着?

  大家终于要切入大旨了,拿ASP.NET
MVC比如,假若不应用async的Action,那么自然,它是在一个Woker线程中执行的。当我们走访一些web
service,恐怕读文件的时候,那一个Worker线程就能够被堵塞。假如大家那么些Action施行时间累计是100ms,其余访问web
service花了80ms,理想状态下二个Worker线程一秒能够响应12个请求,假诺我们的maxWorkerThreads是10,那我们一秒内三番五次可响应请求就是拾0。假使说大家想把那个可响应请求数升到200怎么办吧?

  有人会说,那还不轻巧,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实大家做也并未有怎么
难点,确实是能够的,而且也着实能起到效益。那我们怎么还要千方百计的搞什么
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们缓慢解决了怎样难点?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别的的请求了。等到web
service给我们回来结果了,会再到线程池中任意拿三个新的woker线程继续往下进行。也等于说大家收缩了那有些等待的岁月,充份利用了线程。

    大家来相比较一下施用async/awit和不应用的场合,

  不行使async/await: 二十一个woker线程一s能够拍卖200个请求。

  那转变来总的时间的便是 20 * 1000ms =  20000ms,
  在那之中等待的时刻为 200 * 80ms = 16000ms。
  也便是说使用async/await我们起码节省了1伍仟ms的年月,那二十几个worker线程又会再去管理请求,即便如约每一个请求拾0ms的拍卖时间我们还足以再充实1陆20个请求。而且别忘了拾0ms是依附共同意况下,包蕴等待时间在内的根基上赢得的,所以其实况况恐怕还要多,当然大家这里未有算上线程切换的光阴,所以实际上境况中是有好几异样的,但是应该不会比非常大,因为大家的线程都是依赖线程池的操作。
  全数结果是二十一个Worker线程不行使异步的情形下,1s能自理200个请求,而选择异步的景况下能够拍卖3伍拾伍个请求,立马进步八成哟!接纳异步之后,对于同1的恳求数量,供给的Worker线程数据会大大减少二分之一左右,1个线程至少会在堆上分配1M的内部存款和储蓄器,假诺是一千个线程这正是一G的体积,尽管内部存款和储蓄器未来方便人民群众,不过省着到底是好的嘛,而且越来越少的线程是能够减少线程池在保险线程时发生的CPU消耗的。另:dudu分享 CL凯雷德1秒之内只可以创制3个线程。

  注意:以上数量并非真实地衡量试数据,真实情状一个request的时刻也并非100ms,开销在web
service上的时日也毫不80ms,仅仅是给大家八个思路:),所以那中间用了async和await之后对响应技艺有多大的提高和我们原本堵塞在那些IO和网络上的年华是有比相当的大的关系的。

几点建议

  看到此间,不知底大家有未有得到点什么。首先第贰点大家要明了的是async/await不是万能药,不们不能够仰望光写四个光键字就希望品质的进级换代。要切记,三个CPU在同期段内是不得不实行一个线程的。据此那也是怎么async和await提议在IO大概是网络操作的时候使用。我们的MVC站点访问WCF或然Web
Service这种景观就极度的合乎接纳异步来操作。在上面包车型地铁事例中80ms读取web
service的时间,大部份时间都是无需cpu操作的,那样cpu才足以被其余的线程利用,如果不是3个读取web
service的操作,而是3个复杂计算的操作,这你就等着cpu爆表吧。

  第三点是,除了程序中利用异步,我们地点讲到的有关IIS的铺排是很入眼的,假若接纳了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

 开始时期对Web service的异步编程方式APM

  讲完大家伟大上的async/await之后,大家来看望这么些技术很老,但是概念确依然一而再于今的Web
Service。 大家那边所说的指向web
service的异步编制程序方式不是指在服务器端的web service自己,而是指调用web
service的客户端。大家知晓对于web service,大家经过加多web
service引用也许.net提供的改变工具就能够变动对应的代理类,能够让大家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三个web
service方法生成二个照管的方法,比方说我们的法子名称叫DownloadContent,除了这些主意之外还应该有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而那五个正是我们前些天要说的开始时期的异步编制程序形式APM(Asynchronous
Programming Model)。上边就来看看大家web
service中的代码,注意大家明日的体系都以在.NET Framework三.伍下完成的。

 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的同台方法,WebClient也是有异步方法即:DownloadStringAsync。不过大家要精晓,不管服务器是一起依然异步,对于客户端的话调用了你这些web
service都以一律的,正是得等您回到结果。

  当然,我们也能够像MVC里面包车型的士代码同样,把大家的服务器端也写成异步的。那获得好处的是12分托管web
service的服务器,它的管理手艺获得巩固,就好像ASP.NET一样。借使大家用JavaScript去调用那几个Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)正是大家客户端用到的异步编制程序才干。假若是别的的客户端呢?比方说多个CS的桌面程序?大家供给异步编程么?

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网址,会有1个线程池管理着七个线程来拍卖用户的央浼,换个说法ASP.NET网址生来正是基于二十四线程的。不过,在WinForm中,假设我们不刻意使用多线程,那至始至终,都唯有2个线程,称之为UI线程。恐怕在1部分微型的系统中WinForm非常的少提到到二10八线程,因为WinForm本人的优势就在它是独自运维在客户端的,在性质上和可操作性上都会有一点都不小的优势。所以众多中型Mini型的WinForm系统都以直接就访问数据库了,并且多数也唯有数量的传输,什么图片能源那是相当的少的,所以等待的小时是相当的短的,基本不用费怎么着脑子去思虑什么3秒之内必须将页面呈现到用户前面这种难题。

  既然WinForm在性质上有这么大的优势,那它还须求异步吗?

  大家地点说的是中型迷你型的WinForm,假使是重型的种类啊?借使WinForm只是别的的不大片段,就如大家作品先导说的还恐怕有为数相当多任何众多个手提式有线电话机客户端,Web客户端,平板客户端呢?纵然客户端繁多形成数据库撑不住如何做?
想在中游加1层缓存怎么做?

  拿3个b二b的网址功效比如,用户可以经过网址下单,手提式有线电话机也足以下单,还是能透过计算机的桌面客户端下单。在下完单之后要变成交易,仓库储存扣减,发送订单确认公告等等成效,而无论是您的订单是经过哪个端达成的,那一个功能大家都要去做,对吧?这我们就不能够独立放在WinForm里面了,不然那一个代码在别的的端里面又得全部簇新再逐壹达成,同样的代码放在不一致的地方那不过一定危险的,所以就有了作者们后来的SOA架构,把那些成效都分红服务,每体系型的端都以调用服务就足以了。一是能够统壹怜惜那些职能,二是足以很方便的做扩充,去更加好的适应作用和架构上的增添。比方说像下边那样的一个种类。

 图片 4

  在上海教室中,Web端纵然也是属于大家平时说的服务端(乃至是由多台服务器组成的web集合),可是对我们任何种类来说,它也只是贰个端而已。对于3个端的话,它自身只管理和用户交互的主题素材,其他全体的效用,业务都会交到后来台管理。在大家地点的架构中,应用层都不会直接参预真正业务逻辑相关的管理,而是放到大家更下层数据层去做拍卖。那么应用层主要支持做一些与用户交互的一些作用,假如手提式有线电话机短信发送,邮件发送等等,并且能够依附优先级采纳是放入队列中稍候管理也许间接调用作用服务及时管理。

  在如此的贰个体系中,大家的Web服务器能够,Winform端也好都将只是漫天系统中的一个巅峰,它们重要的任何是用户和前面服务时期的三个桥梁。涉及到Service的调用之后,为了给用户能够的用户体验,在WinForm端,大家本来就要考虑异步的主题材料。 

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的代码时就能够像调用本地类库同样调用Web
Service了,大家只供给充足二个Web Reference就足以了。

图片 5

// 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);
}

  代码特别的简短,在施行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,我们的主线程就赶回了。在调用Web
service这段时光内大家的UI不会被堵塞,也不会冒出“不能够响应这种地方”,咱们依然能够拖动窗体以至做其余的事体。这正是APM的魔力,但是大家的callback毕竟是在哪个线程中实施的啊?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

APM异步编制程序方式详解

线程难点

  接下去大家正是更进一步的垂询APM这种情势是何许做事的,不过首先大家要应对上边留下来的难点,这种异步的编制程序方式有未有为大家张开新的线程?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);
}

  我们在开关点击的不二等秘书诀和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>…

  开关点击的章程是由UI间接调控,很显眼它不是1个线程池线程,也不是后台线程。而大家的callback却是在四个来源于线程池的后台线程实践的,答案公告了,但是这会给大家带来3个主题素材,大家地点讲了唯有UI线程也能够去立异大家的UI控件,也正是说在callback中大家是不能够更新UI控件的,那我们什么样让更新UI让用户驾驭反馈呢?答案在背后接晓
:),让大家先留心于把APM弄了解。

从Delegate开始

  其实,APM在.NET叁.伍在先都被广泛利用,在WinForm窗体调控中,在三个IO操作的类库中等等!我们能够很轻松的找到搭配了Begin和End的点子,更器重的是即使是有代理的地点,我们都可以利用APM这种格局。大家来看贰个很简短的例子:

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);
}

  上面的代码中,我们通过把eat封装成一个信托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法完毕了异步的奉行。也等于实际上的eat方法不是在主线程中执行的,大家能够看输出的结果:

  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是大家传进去的callback,该方法会在咱们的eat方法执行完今后被调用,所以它会和我们eat方法在同多个线程中被调用。大家只要熟知代理的话就会清楚,代码实际上会被编写翻译成四个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法便是编写翻译器为大家机关加进去的主意,大家不用额外做任何事情,那在先前时代未有TPL和async/await之前(APM从.NET一.0一代就有了),的确是二个不易的精选。

双重认知APM

打探了Delegate完结的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来剖判一下APM用到的那些对象。
拿大家Web service的代办类来举个例子,它为大家转换了以下1个办法:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步初叶方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步结束方法

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,尽管大家的web

service调用还从未再次回到,那今年就能够用阻塞的格局去拿结果。可是在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是壹度形成了,相当于说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编制程序情势中Begin方法总是回到IAsyncResult那些接口的落到实处。IAsyncReuslt仅仅包涵以下五个性子:

图片 6

  WaitHanlde平时作为联合举行对象的基类,并且能够使用它来阻塞线程,越多信息方可参见MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的赞助,大家就足以经过以下二种办法去赢妥帖前所推行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 成就布告

  达成通告就是们在”WinForm异步调用WebService”那结中用到的章程,调完Begin方法之后,主线程即便达成任务了。大家也不用监督该操作的奉市场价格况,当该操作施行完之后,我们在Begin方法中传进去的callback就能够被调用了,我们能够在极其情势中调用End方法去获取结果。上面大家再轻巧说一下前方三种方法。

//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出产的另一种过渡的异步编制程序模型,也是在.NET三.5自此Microsoft帮助的一种做法,为何吗?
假若大家建贰个.NET四.0也许更加高版本的WinForm项目,再去增多Web
Reference就能够意识变化的代办类中1度未有Begin和End方法了,记住在叁.伍的时候是双方共存的,你能够选用随机一种来利用。可是到了.NET四.0事后,EAP成为了你唯①的抉择。(小编向来不尝试过手动生成代理类,有意思味的同桌能够品尝一下)让大家来看一下在.NET四下,我们是如何异步调用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

  不通晓我们照旧否记得,在APM方式中,callback是实行在另一个线程中,不可能随易的去更新UI。不过若是您细心看一下方面包车型客车代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的不贰秘技中平素就立异了UI,把重临的从头到尾的经过写到了七个文本框里面。通过1致的法子能够窥见,在EAP这种异步编制程序情势下,事件绑定的办法也是在调用的10分线程中实行的。也正是说消除了异步编程的时候UI交互的主题素材,而且是在同1个线程中施行。
看看上边包车型客车代码:

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

async/await 给WinFrom带来了哪些

  假若说async给ASP.NET带来的是管理技巧的增长,那么在WinForm中给技术员带来的便宜则是最大的。大家再也毫无因为要兑现异步写回调或许绑定事件了,省事了,可读性也抓实了。不信你看下边我们将调用我们丰硕web
service的代码在.NET肆.5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;
}

  轻松的叁行代码,像写同步代码同样写异步代码,作者想或然那正是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未有新线程产生的,和EAP同样获得结果一贯就可以对UI操作了。

  async/await就像真的很好,然而只要我们await后边的代码推行在此外二个线程中会产生什么样业务呢?

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1个ProgressBar,同一时候开多个线程去把从1到四千000的平方全部加起来,看起来是一个丰富耗费时间的操作,于是大家用Task.Run开了2个新的线程去施行。(注:若是是纯运算的操作,102线程操作对质量未有多大扶助,我们这里首如若想给UI2个速度展现当前拓展到哪一步了。)看起来未有怎么难题,大家按F伍运作吧!
  Bomb~

图片 7

  当实践到此地的时候,程序就夭亡了,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开头波及的,在WinForm主次中,唯有UI主线程能力对UI进行操作,此外的线程是不曾权限的。接下来大家就来看看,若是在WinForm中落实非UI线程对UI调节的更新操作。 

不相同线程之间通信的题目

万能的Invoke

  WinForm中大多的控件包含窗体在内都落实了Invoke.aspx)方法,能够流传三个Delegate,这几个Delegate将会被有着非常调节的线程所调用,从而制止了跨线程访问的主题材料。

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方法比较轻便,我们就不做过多的切磋了,不过我们要思考到一些,Invoke是WinForm完毕的UI跨线程沟通格局,WPF用的却是Dispatcher,借使是在ASP.NET下跨线程之间的联合又怎么做呢。为了协作各样技艺平台下,跨线程同步的标题,Microsoft在.NET2.0的时候就引进了小编们下边包车型大巴这几个指标。

SynchronizationContext上下文同步对象

为啥要求SynchronizationContext

  就如大家在WinForm中相见的标题同样,有时候大家需求在二个线程中传递一些数码只怕做一些操作到另四个线程。然而在大部分情况下那是不容许的,出于安全因素的思量,每一个线程都有它独立的内部存款和储蓄器空间和上下文。因而在.NET二.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它首要的效益之一是为我们提供了1种将有些办事职务(Delegate)以队列的章程存款和储蓄在多个上下文对象中,然后把这么些上下文对象关系到实际的线程上,当然一时七个线程也得以提到到同三个SynchronizationContext对象。获取当前线程的协同上下文对象能够利用SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下四个方法Post和Send,分别是以异步和联合的法子将大家地点说的干活职分放到我们SynchronizationContext的种类中。

SynchronizationContext示例

  依旧拿大家地方Invoke中用到的事例举例,只是此次大家不直接调用控件的Invoke方法去革新它,而是写了叁个Report的诀窍特意去更新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;
});

  每贰回操作完今后大家调用一下Report方法,把大家一共要算的数字,以及当前正在测算的数字传给它就足以了。接下来就看咱们的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分裂的是SynchronizationContext没有要求对Control的引用,而Invoke必须先得有这几个控件技巧调用它的Invoke方法对它实行操作。

小结

  那篇博客内容有一点点长,不精通有微微人能够见到此间:)。最起先笔者只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service的一部分东西,在壹开端那篇文书的标题是”异步编制程序在WinForm下的实行“,不过写着写着开采更是多的迷团没有解开,其实都以部分老的才具在此以前不曾接触和调控好,所以所幸就一遍性把他们都重新学习了叁次,与大家大饱眼福。

  大家再来回想一下稿子所波及到的有个别生死攸关的概念:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(开始的一段时期ASP.NET的异步开荒形式同样也可以有那般的贡献),是在访问数据库的时候、访问远程IO的时候立即放出了现阶段的管理性程,可以让这一个线程回到线程池中,从而落成能够去管理任何请求的功用。
  2. 异步的ASP.NET开采能够在拍卖本事上带来多大的增加,取决于我们的次第有微微日子是被封堵的,也正是那么些访问数据库和远程Service的年华。
  3. 除开将代码改成异步,我们还索要在IIS上做一些相持的布局来兑现最优化。
  4. 随意是ASP.NET、WinForm依旧Mobile、照旧平板,在巨型系统中都只是二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),依然所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或许是相比流行的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是整个大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级那些端的价值,就是因为我们注意于分化,努力升高每叁个端的用户体验,技艺让这一个大型系统有盛名的火候。笔者想说的是,在您对现行技术获得一定的做到之后,不要截至学习,因为任何软件架构连串中还会有为数相当的多居多名牌产品特产产品优品的事物值得大家去发掘。
  5. APM和EAP是在async/await在此以前的两种区别的异步编制程序情势。
  6. APM假如不封堵主线程,那么成功通告(回调)就能进行在其它二个线程中,从而给我们更新UI带来一定的主题材料。
  7. EAP的通报事件是在主线程中实行的,不会存在UI交互的标题。
  8. 最终,大家还学习了在Winform下差别线程之间交互的难题,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编制程序方法,从.NET壹.0的话就有了。在.NET2.0的时候,微软开掘到了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.NET三.伍,在.NET4.0的时候微软带动了TPL,也正是我们所熟稔的Task编制程序,而.NET4.5就是大家我们领略的async/await了,能够看到.NET一贯在不停的发展,加上近年来不断的和开源社区的合营,跨平台等特色的引进,我们有理由相信.NET会越走越好。

  最后,那篇小说从找资料学习到写出来,大概花了自家两个周未的时间,希望能够给需求的人要么感兴趣想要不断学习的人一点帮忙(不管是往前读书,依旧现在学习)最终还要多谢@田园里面包车型地铁蟋蟀,在阅读的时候给自家找了有个别错别字!

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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