异步编程爱博体育app,异步编程

概述

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

  在头里写的一篇关于async和await的前生今生的篇章之后,我们似乎在async和await提升网站拍卖能力方面还有局部问号,网易本身也做了众多的尝试。前天我们再来回答弹指间以此问题,同时大家会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且相比较在4.5在此以前的异步编程格局APM/EAP和async/await的分别,最终我们还会追究在不同线程之间互相的题材。

概述

  在头里写的一篇关于async和await的前生今生的著作将来,我们似乎在async和await进步网站拍卖能力方面还有一对问题,新浪本身也做了很多的尝尝。前几日我们再来回答刹那间这一个题目,同时我们会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且相比较在4.5事先的异步编程情势APM/EAP和async/await的分别,最后大家还会追究在不同线程之间互相的问题。

  IIS存在着拍卖能力的问题,可是WinForm却是UI响应的题材,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有自然的分别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?好啊,它确是一个相比较老的东西呢,不如WPF炫,技术也不如WPF先进,不过从架构层面来讲,不管是Web,如故WinForm,又或者WPF,Mobile,这么些都只是表现层,不是么?现在的巨型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会涉嫌,这也是为何会有应用层,服务层的留存。大家在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是显示层,在表现层大家相应只处理与“表现”相关的逻辑,任何与业务相关的逻辑应该都是位于下层处理的。关于架构的题目,我们前边再逐渐深远,其它别说我未曾提醒您,大家今日还会看到.NET中另一个已经老去的技艺Web
瑟维斯(Service)(Service)。

  还得唤醒您,著作内容有点长,涉及的知识点相比较多,所以,我推荐:”先顶后看“
,先顶后看是21世纪看长篇的首选之道,是脍炙人口关系的起始,想知道是怎么会让您特别吧?想通晓为何迪拜明天会下这样大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是自个儿的篇章,而是大家冒着大雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得所有!

  IIS存在着拍卖能力的题材,不过WinForm却是UI响应的题目,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有必然的分别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?好啊,它确是一个相比老的事物呢,不如WPF炫,技术也不如WPF先进,然而从架构层面来讲,不管是Web,如故WinForm,又或者WPF,Mobile,这么些都只是表现层,不是么?现在的巨型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会涉嫌,这也是怎么会有应用层,服务层的留存。我们在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是显现层,在表现层我们理应只处理与“表现”相关的逻辑,任何与工作相关的逻辑应该都是位于下层处理的。关于架构的题材,我们前面再逐渐深刻,此外别说我从未提醒您,我们前些天还会看到.NET中另一个业已老去的技术Web
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目录

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async/await咋样进步IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说俺们先后性能的题材,有时候可能您的次第尚未其他问题,而且仔细经过优化,然而响应能力仍旧没有上来,网站性能分析是一个犬牙交错的活,有时候只可以靠经验和持续的尝尝才能达标相比较好的机能。当然我们前天议论的首要性是IIS的拍卖能力,或者也恐怕就是IIS的习性,但从不代码本身的特性。固然async/await可以增进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完成的这么些日子,是不会因为我们加了async/await之后发生多大转移的。

  此外异步的ASP.NET并非唯有async/await才得以做的,ASP.NET在Web
Form时代就已经有异步Page了,包括ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,然而它也只是在本来一技能基础上做了有些改正,让程序员们写起异步代码来更易于了。大家常说微软欣赏新瓶装旧酒,至少咱们要来看这个新瓶给我们带来了哪些,不管是其他产品,都不容许一起初就很周详,所以持续的迭代改进,也可以说是一种科学做事的措施。

目录

ASP.NET并行处理的步子

   ASP.NET是怎么着在IIS中行事的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CLR进行拍卖的(强烈提出不领悟这一块的同窗先看这篇著作,有助于你了然本小节),不过富有的步调都是基于一个线程的尽管下开展的。IIS本身就是一个多线程的做事条件,假诺我们从多线程的眼光来看会暴发怎么着变动吗?大家率先来看一下下面这张图。注意:大家下边的步骤是建立在IIS7.0以后的集成情势基础之上的。(注:下面这张图在dudu的唤醒之后,重新做了有些追寻工作,做了有些变更,w3dt这一步来自于天涯论坛团协会对问题的持续探索,详情可以点这里

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  大家再来梳理一下下面的步子:

  1. 所有的乞求最开首是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个行列维护着这么些请求,这多少个行列的request的多寡抢先一定数额(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会直接再次来到503情况(服务器忙),这是我们的第一个阀门。性能计数目标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的队列中放到一个对应端口的连串中,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,没有文档,所以也未尝性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的行列中拿到请求,假如是索要ASP.NET处理的,就会传送给CLR
    线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回来重新做该步骤。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR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,.NET4事后默认是5000)的时候,从IO线程过来的呼吁就不会间接交给Worker线程,而是放到一个进程池级其它一个连串了,等到这些数量低于临界值的时候,才会把它再也提交Worker线程去处理。那是咱们的第五个阀门。
  5. 上一步中说到的这个进程池级其它队列有一个长短的范围,可以通过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来设置。这足以说也是一个阀门。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,我们就会赢得503了。可以通过性能计数目标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查看该队列的长度。

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性能的题目,有时候可能您的次第没有此外问题,而且仔细经过优化,不过响应能力仍然没有上来,网站性能分析是一个犬牙交错的活,有时候只能靠经验和相连的品味才能达成相比较好的效能。当然大家明天议论的根本是IIS的处理能力,或者也恐怕就是IIS的特性,但绝非代码本身的属性。尽管async/await可以加强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成的那么些时间,是不会因为大家加了async/await之后发生多大转变的。

  另外异步的ASP.NET并非只有async/await才得以做的,ASP.NET在Web
Form时代就曾经有异步Page了,包括ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,可是它也只是在原有一技能基础上做了一些改良,让程序员们写起异步代码来更易于了。我们常说微软喜欢新瓶装旧酒,至少我们要看到这一个新瓶给我们带来了什么样,不管是另外产品,都不容许一开端就很全面,所以持续的迭代革新,也得以说是一种科学做事的法子。

 哪些因素会控制大家的响应能力

  从地点大家提到了几大阀门中,大家可以得出下边的多少个数字控制或者说影响着我们的响应能力。

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

HTTP.SYS队列的尺寸

  以此我觉得不需要非凡解释,默认值是1000。这些值取决于大家我们后边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,假诺它们五个都处理不了,这些数字再大也一直不用。因为最终他们会被贮存到进程池级另外队列中,所以只会导致内存的浪费。

最大Worker线程数量

  这多少个值是足以在web.config中举行部署的。

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  maxWorkerThreads: CLR中真正处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中实际处理请求的小小Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们得以防止不必要的线程创建和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级另外序列给大家的CLR一定的缓冲,这里面要注意的是,这一个行列还尚未进来到CLR,所以它不会占用我们托管环境的其他资源,也就是把请求卡在了CLR的外围。我们需要在aspnet.config级别举行布置,大家可以在.net
fraemwork的安装目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
假使您安装的是4.0的话。

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  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CLR中worker线程正在处理的乞请之和不止那一个数时,从IO线程过来的伸手就会被放到我们进程池级另外行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的长度  

ASP.NET并行处理的步子

   ASP.NET是怎么样在IIS中工作的一文已经很详细的牵线了一个请求是怎么样从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLR举行处理的(强烈指出不驾驭这一块的同窗先看那篇著作,有助于你知道本小节),可是所有的步调都是基于一个线程的比方下开展的。IIS本身就是一个多线程的办事条件,如若我们从多线程的意见来看会爆发咋样变动吧?我们率先来看一下下边这张图。注意:大家下面的手续是创立在IIS7.0未来的并轨格局基础之上的。(注:上面这张图在dudu的唤起之后,重新做了有些寻觅工作,做了有的转移,w3dt这一步来自于乐乎团社团对问题的频频探索,详情可以点这里

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  我们再来梳理一下下面的步骤:

  1. 负有的哀求最开头是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个行列维护着这么些请求,那个行列的request的数码超出一定数量(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会间接重临503动静(服务器忙),这是大家的率先个阀门。性能计数目的:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的行列中放置一个遥相呼应端口的队列中,据非官方资料彰显该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也从未性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的体系中获取请求,假如若需要ASP.NET处理的,就会传送给CLR
    线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回来重新做该步骤。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被拍卖的呼吁数据领先一定值(最大并行处理请求数量,.NET4过后默认是5000)的时候,从IO线程过来的请求就不会一贯交给Worker线程,而是放到一个进程池级其它一个体系了,等到这多少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。这是大家的第五个阀门。
  5. 上一步中说到的要命进程池级其余体系有一个长短的限量,可以通过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来安装。这足以说也是一个阀门。当正在处理的数量超过所允许的最大并行处理请求数量的时候,我们就会赢得503了。可以通过性能计数目标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查看该队列的尺寸。

async和await 做了怎么样?

  我们算是要切入核心了,拿ASP.NET
MVC举例,假若不选拔async的Action,那么早晚,它是在一个Woker线程中履行的。当我们走访一些web
service,或者读文件的时候,这多少个Worker线程就会被堵塞。假若大家以此Action执行时间总共是100ms,此外访问web
service花了80ms,理想状态下一个Worker线程一秒可以响应10个请求,假诺大家的maxWorkerThreads是10,这我们一秒内连接可响应请求就是100。假若说我们想把这个可响应请求数升到200如何做啊?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也不曾怎么
问题,确实是足以的,而且也实在能起到功能。这我们怎么还要大费周章的搞什么
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们解决了什么问题?它可以在我们走访web
service的时候把近来的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就足以去处理任何的乞请了。等到web
service给大家重临结果了,会再到线程池中肆意拿一个新的woker线程继续往下执行。也就是说大家缩小了这有些等待的年月,充份利用了线程。

    我们来对待一下拔取async/awit和不行使的情景,

  不使用async/await: 20个woker线程1s足以处理200个请求。

  这转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的岁月为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await我们足足节约了16000ms的光阴,那20个worker线程又会再去处理请求,即便如约每个请求100ms的拍卖时间我们仍可以再扩展160个请求。而且别忘了100ms是按照共同情况下,包括等待时间在内的底蕴上取得的,所以其实意况恐怕还要多,当然我们那边没有算上线程切换的时日,所以实际上境况中是有好几差此外,可是应该不会很大,因为大家的线程都是依照线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不应用异步的图景下,1s能自理200个请求,而采取异步的境况下可以处理360个请求,立马提升80%啊!选择异步之后,对于同样的央浼数量,需要的Worker线程数据会大大收缩50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,即使是1000个线程这就是1G的容量,即便内存现在有利于,可是省着终究是好的呗,而且更少的线程是足以缩小线程池在保障线程时暴发的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只可以成立2个线程。

  注意:以上数量并非真实测试数据,真实处境一个request的岁月也无须100ms,花费在web
service上的刻钟也并非80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这些中用了async和await之后对响应能力有多大的提拔和大家原先堵塞在这一个IO和网络上的日子是有很大的涉及的。

 哪些因素会决定我们的响应能力

  从地点我们提到了几大阀门中,大家可以得出下边的多少个数字控制或者说影响着我们的响应能力。

  1. HTTP.SYS队列的长度
  2. CLR线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进程池级别队列所允许的尺寸

HTTP.SYS队列的长短

  以此自己觉得不需要十分解释,默认值是1000。这些值取决于我们我们后边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,如果它们六个都处理不了,这一个数字再大也尚未用。因为最终他们会被积存到进程池级其它连串中,所以只会导致内存的浪费。

最大Worker线程数量

  那一个值是足以在web.config中开展配备的。

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  maxWorkerThreads: CLR中真实处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中真正处理请求的细微Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们得以防止不必要的线程成立和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级其余行列给我们的CLR一定的缓冲,这中间要留心的是,这一个行列还没有进去到CLR,所以它不会占有我们托管环境的别样资源,也就是把请求卡在了CLR的外界。我们需要在aspnet.config级别进行安排,我们得以在.net
fraemwork的安装目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
假若您安装的是4.0的话。

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  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CLR中worker线程正在处理的请求之和超出那个数时,从IO线程过来的伏乞就会被停放我们进程池级其它行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的长度  

几点指出

  看到这里,不知底我们有没有获取点什么。首先第一点我们要清楚的是async/await不是万能药,不们不可以指望光写多少个光键字就目的在于性能的升官。要牢记,一个CPU在同一时间段内是不得不举行一个线程的。所以这也是为何async和await提议在IO或者是网络操作的时候使用。我们的MVC站点访问WCF或者Web
Service这种现象就这一个的适合采取异步来操作。在上边的事例中80ms读取web
service的时光,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才可以被其他的线程利用,假若不是一个读取web
service的操作,而是一个错综复杂总计的操作,这你就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中接纳异步,我们地点讲到的关于IIS的配备是很重点的,假诺接纳了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

async和await 做了何等?

  我们毕竟要切入核心了,拿ASP.NET
MVC举例,倘使不采取async的Action,那么肯定,它是在一个Woker线程中执行的。当大家走访一些web
service,或者读文件的时候,这么些Worker线程就会被封堵。假设我们以此Action执行时间一起是100ms,此外访问web
service花了80ms,理想图景下一个Worker线程一秒可以响应10个请求,如若我们的maxWorkerThreads是10,这大家一秒内连续可响应请求就是100。尽管说我们想把这些可响应请求数升到200如何做呢?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也远非什么样
问题,确实是可以的,而且也确实能起到职能。这大家为啥还要大费周章的搞什么
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们缓解了哪些问题?它可以在大家访问web
service的时候把当下的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就可以去处理其他的乞请了。等到web
service给我们回到结果了,会再到线程池中自由拿一个新的woker线程继续往下实施。也就是说我们收缩了这有些守候的时刻,充份利用了线程。

    大家来对待一下运用async/awit和不利用的境况,

  不行使async/await: 20个woker线程1s得以处理200个请求。

  这转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的时间为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await我们起码节省了16000ms的流年,这20个worker线程又会再去处理请求,即便按照每个请求100ms的处理时间大家还足以再追加160个请求。而且别忘了100ms是按照共同情形下,包括等待时间在内的基本功上得到的,所以实际上情状或者还要多,当然我们那边没有算上线程切换的日子,所以实际处境中是有几许出入的,可是相应不会很大,因为我们的线程都是依据线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不应用异步的事态下,1s能自理200个请求,而使用异步的意况下得以处理360个请求,立马提升80%哟!接纳异步之后,对于同一的哀告数量,需要的Worker线程数据会大大减弱50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,假如是1000个线程这就是1G的容量,尽管内存现在福利,不过省着终究是好的呗,而且更少的线程是足以减去线程池在敬爱线程时产生的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只可以创建2个线程。

  注意:以上数据毫无真正测试数据,真实意况一个request的小运也绝不100ms,花费在web
service上的年月也休想80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这其间用了async和await之后对响应能力有多大的升级和大家本来堵塞在那几个IO和网络上的时间是有很大的关联的。

 早期对Web service的异步编程模式APM

  讲完大家巨大上的async/await之后,我们来探望这些技术很老,但是概念确如故持续至今的Web
瑟维斯(Service)(Service)。 我们那里所说的针对性web
service的异步编程模式不是指在服务器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。我们知晓对于web service,大家经过添加web
service引用或者.net提供的更动工具就可以转移对应的代理类,可以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3个照应的形式,比如说我们的格局名叫DownloadContent,除了那些办法之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这六个就是大家明天要说的初期的异步编程情势APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来看望我们web
service中的代码,注意大家现在的序列都是在.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);
    }
}

  注意大家web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的一头方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。不过我们要明了,不管服务器是一起依旧异步,对于客户端的话调用了你这多少个web
service都是一律的,就是得等您回到结果。

  当然,大家也可以像MVC里面的代码一样,把我们的服务器端也写成异步的。这拿到好处的是十分托管web
service的服务器,它的处理能力得到增强,就像ASP.NET一样。倘若我们用JavaScript去调用这多少个Web
瑟维斯(Service)(Service),那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是大家客户端用到的异步编程技术。假倘诺任何的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?我们需要异步编程么?

几点提议

  看到此间,不晓得大家有没有收获点什么。首先第一点我们要了然的是async/await不是万能药,不们不可能指望光写两个光键字就巴望性能的提高。要记住,一个CPU在同一时间段内是不得不进行一个线程的。故此这也是为啥async和await指出在IO或者是网络操作的时候使用。我们的MVC站点访问WCF或者Web
Service(Service)这种情景就充分的合乎利用异步来操作。在上头的例证中80ms读取web
service的命宫,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才足以被其它的线程利用,假使不是一个读取web
service的操作,而是一个复杂总括的操作,这您就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中动用异步,我们地点讲到的关于IIS的配置是很重大的,假诺运用了异步,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,会有一个线程池管理着四个线程来拍卖用户的伸手,换个说法ASP.NET网站生来就是遵照多线程的。可是,在WinForm中,如若我们不刻意使用多线程,这至始至终,都只有一个线程,称之为UI线程。也许在部分小型的系统中WinForm很少提到到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是独自运作在客户端的,在性能上和操作性上都会有很大的优势。所以众多中小型的WinForm系统都是直接就走访数据库了,并且大多也唯有数量的传导,什么图片资源这是很少的,所以等待的年华是很短的,基本不用费怎么脑子去考虑什么3秒之内必须将页面展现到用户眼前这种题材。

  既然WinForm在性能上有这么大的优势,这它还亟需异步吗?

  我们地方说的是中小型的WinForm,即便是巨型的系统吧?假若WinForm只是另外的很小部分,就像我们随笔先河说的还有不少其他众五个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?倘使客户端很多导致数据库撑不住如何是好?
想在当中加一层缓存怎么做?

  拿一个b2b的网站效能举例,用户可以经过网站下单,手机也可以下单,还足以因而电脑的桌面客户端下单。在下完单之后要水到渠成交易,库存扣减,发送订单确认文告等等功能,而不论是你的订单是透过哪个端完成的,这一个意义我们都要去做,对吗?这咱们就不可能独立放在WinForm里面了,不然这多少个代码在其他的端里面又得全部全新再相继实现,同样的代码放在不同的地点这只是万分危险的,所以就有了我们后来的SOA架构,把这个意义都抽成服务,每体系型的端都是调用服务就可以了。一是足以统一珍惜那些职能,二是可以很便利的做扩大,去更好的适应功能和架构上的恢宏。比如说像下边这样的一个系列。

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  在上图中,Web端即使也是属于大家平日说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),可是对大家整整系统来说,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它自己只处理和用户交互的题目,其它具备的功能,业务都会交到后来台处理。在我们地点的架构中,应用层都不会一贯参加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一些效果,假设手机短信发送,邮件发送等等,并且可以遵照优先级接纳是放入队列中稍候处理如故从来调用功能服务及时处理。

  在这样的一个系列中,我们的Web服务器可以,Winform端也好都将只是百分之百体系中的一个极限,它们首要的其他是用户和后边服务期间的一个大桥。涉及到瑟维斯(Service)(Service)的调用之后,为了给用户卓绝的用户体验,在WinForm端,我们当然就要考虑异步的题目。 

 早期对Web service的异步编程情势APM

  讲完我们巨大上的async/await之后,大家来探视这些技能很老,但是概念确依然持续至今的Web
Service(Service)。 大家这里所说的针对web
service的异步编程形式不是指在服务器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。大家领略对于web service,大家因此添加web
service引用或者.net提供的扭转工具就可以转移对应的代理类,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每一个web
service方法生成3个照应的不二法门,比如说大家的模式名叫DownloadContent,除了这一个主意之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这三个就是我们明天要说的早期的异步编程情势APM(Asynchronous
Programming Model)。上边就来探望大家web
service中的代码,注意我们现在的花色都是在.NET Framework3.5下实现的。

 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的联名方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。可是大家要驾驭,不管服务器是联名依旧异步,对于客户端的话调用了您那个web
service都是均等的,就是得等你回来结果。

  当然,我们也可以像MVC里面的代码一样,把大家的服务器端也写成异步的。这得到好处的是这些托管web
service的服务器,它的拍卖能力赢得进步,就像ASP.NET一样。即使大家用JavaScript去调用这个Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是大家客户端用到的异步编程技术。如如若其它的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?我们需要异步编程么?

爱博体育app,WinForm异步调用Web 瑟维斯(Service)(Service)

  有了像VS这样强劲的工具为我们转变代理类,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,大家只需要加上一个Web Reference就足以了。

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// 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);
}

  代码十分的简练,在推行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,我们的主线程就重返了。在调用Web
service那段时日内大家的UI不会被打断,也不会冒出“无法响应这种气象”,大家照样得以拖动窗体甚至做任何的事务。这就是APM的魔力,可是我们的callback究竟是在哪些线程中实施的呢?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,会有一个线程池管理着三个线程来处理用户的央求,换个说法ASP.NET网站生来就是遵照多线程的。然而,在WinForm中,倘使我们不刻意使用多线程,这至始至终,都唯有一个线程,称之为UI线程。也许在一些袖珍的体系中WinForm很少提到到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是独立运行在客户端的,在性能上和操作性上都会有很大的优势。所以重重中小型的WinForm系统都是从来就走访数据库了,并且大多也惟有多少的传导,什么图片资源这是很少的,所以等待的年月是很短的,基本不用费怎么脑子去考虑怎么3秒之内必须将页面呈现到用户眼前这种题材。

  既然WinForm在性能上有这么大的优势,这它还需要异步吗?

  我们地点说的是中小型的WinForm,假要是重型的体系啊?倘若WinForm只是其他的很小部分,就像我们小说开首说的还有好多别样众六个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?若是客户端很多造成数据库撑不住怎么做?
想在中等加一层缓存咋办?

  拿一个b2b的网站效率举例,用户可以因此网站下单,手机也得以下单,仍可以够通过统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,发送订单确认通知等等功用,而不论您的订单是由此哪些端完成的,这一个职能大家都要去做,对啊?这大家就不可能独立放在WinForm里面了,不然这些代码在其它的端里面又得全部全新再逐一实现,同样的代码放在不同的地方这只是相当危险的,所以就有了大家后来的SOA架构,把那多少个效率都抽成服务,每体系型的端都是调用服务就足以了。一是足以统一保护这么些效应,二是能够很便宜的做扩张,去更好的适应效能和架构上的扩张。比如说像上边这样的一个系统。

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  在上图中,Web端即便也是属于我们平常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),可是对咱们凡事连串来说,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它自己只处理和用户交互的题材,此外所有的功用,业务都会交到后来台处理。在大家地方的架构中,应用层都不会间接到场真正业务逻辑相关的处理,而是放到我们更下层数据层去做拍卖。那么应用层重要帮助做一些与用户交互的一些效果,假诺手机短信发送,邮件发送等等,并且可以依照优先级选用是放入队列中稍候处理或者平素调用效能服务及时处理。

  在这么的一个系列中,大家的Web服务器可以,Winform端也好都将只是百分之百体系中的一个终端,它们紧要的别样是用户和前面服务期间的一个大桥。涉及到瑟维斯(Service)(Service)的调用之后,为了给用户优良的用户体验,在WinForm端,我们自然就要考虑异步的问题。 

APM异步编程形式详解

WinForm异步调用Web Service(Service)

  有了像VS这样强劲的工具为我们转变代理类,我们在写调用Web
service的代码时就足以像调用本地类库一样调用Web
瑟维斯(Service)(Service)了,我们只需要丰裕一个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);
}

  代码相当的简约,在推行完pageContentService(Service).BeginDownloadContent之后,我们的主线程就回去了。在调用Web
service这段时日内我们的UI不会被打断,也不会现出“无法响应这种情形”,我们照样得以拖动窗体甚至做其他的事务。这就是APM的魔力,可是我们的callback究竟是在哪些线程中施行的吧?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

线程问题

  接下去我们就是更进一步的了解APM这种形式是怎么着工作的,可是首先我们要应对上边留下来的题目,这种异步的编程模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);
}

  大家在按钮点击的方法和callback方法中分头出口当前线程的ID,以及他们是否属于线程池的线程,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>…

  按钮点击的不二法门是由UI直接决定,很引人注目它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而我辈的callback却是在一个来源于于线程池的后台线程执行的,答案发布了,但是这会给大家带来一个题目,我们地点讲了只有UI线程也足以去改进我们的UI控件,也就是说在callback中大家是无法更新UI控件的,这我们怎么让更新UI让用户知道反馈呢?答案在背后接晓
:),让我们先注意于把APM弄通晓。

APM异步编程形式详解

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5在此之前都被大规模运用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!大家可以很容易的找到搭配了Begin和End的法门,更关键的是只如若有代理的地点,大家都得以采纳APM这种格局。我们来看一个很粗略的事例:

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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);
}

  下边的代码中,我们经过把eat封装成一个信托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的实施。也就是事实上的eat方法不是在主线程中实践的,我们可以看输出的结果:

  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是我们传进去的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方法在同一个线程中被调用。我们只要熟知代理的话就会清楚,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为我们自行加进去的主意,大家不用额外做其余业务,这在先前时期没有TPL和async/await往日(APM从.NET1.0时日就有了),的确是一个没错的精选。

线程问题

  接下去大家就是更进一步的问询APM这种模式是咋做事的,不过首先我们要应对下面留下来的问题,这种异步的编程形式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);
}

  我们在按钮点击的不二法门和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及他们是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>…

  按钮点击的章程是由UI直接决定,很强烈它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而我辈的callback却是在一个出自于线程池的后台线程执行的,答案发表了,可是这会给我们带来一个题目,大家地点讲了唯有UI线程也足以去立异我们的UI控件,也就是说在callback中我们是无法更新UI控件的,这大家怎么着让更新UI让用户知道反馈呢?答案在前边接晓
:),让我们先注意于把APM弄精通。

重新认识APM

打探了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来分析一下APM用到的这么些对象。
拿咱们Web service的代理类来举例,它为我们转变了以下3个办法:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步起始方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步为止方法

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,如果我们的web

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,在一个IO操作的类库中等等!我们可以很容易的找到搭配了Begin和End的法门,更要紧的是如果是有代理的地点,大家都得以行使APM这种情势。大家来看一个很粗略的例证:

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);
}

  下面的代码中,我们因此把eat封装成一个信托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的实践。也就是实际的eat方法不是在主线程中举办的,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方法执行完之后被调用,所以它会和咱们eat方法在同一个线程中被调用。我们假如熟识代理的话就会知道,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为我们自行加进去的措施,大家不用额外做其他工作,这在初期没有TPL和async/await以前(APM从.NET1.0时代就有了),的确是一个科学的选料。

service调用还不曾回去,这这多少个时候就会用阻塞的主意去拿结果。然则在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是早就到位了,也就是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编程格局中Begin方法总是回到IAsyncResult这多少个接口的兑现。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个特性:

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  WaitHanlde平常作为共同对象的基类,并且可以行使它来阻塞线程,更多消息可以参见MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的扶助,我们就足以经过以下两种艺术去赢得当前所执行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 做到公告

  完成公告就是们在”WinForm异步调用Web瑟维斯(Service)(Service)”那结中用到的法子,调完Begin方法之后,主线程尽管完成任务了。我们也不用监督该操作的实施意况,当该操作实践完将来,我们在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,我们得以在分外情势中调用End方法去赢得结果。上面大家再简单说一下前方两种办法。

//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  
}

重复认识APM

询问了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来分析一下APM用到的这个对象。
拿我们Web service的代办类来举例,它为大家转移了以下3个办法:

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

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,尽管我们的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自此Microsoft协理的一种做法,为啥呢?
假如我们建一个.NET4.0或者更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会意识变化的代办类中已经远非Begin和End方法了,记住在3.5的时候是六头共存的,你可以挑选随机一种来利用。不过到了.NET4.0随后,EAP成为了您唯一的精选。(我尚未尝试过手动生成代理类,有趣味的同班可以尝试一下)让大家来看一下在.NET4下,我们是如何异步调用Web
瑟维斯(Service)(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调用还一向不回到,这这个时候就会用阻塞的方法去拿结果。不过在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是已经完成了,也就是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编程形式中Begin方法总是回到IAsyncResult这一个接口的落实。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个特性:

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  WaitHanlde平常作为联合对象的基类,并且可以接纳它来阻塞线程,更多音讯可以参照MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的拉扯,我们就可以通过以下二种办法去拿到当前所推行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 形成通知

  完成通告就是们在”WinForm异步调用WebService(Service)”那结中用到的法门,调完Begin方法之后,主线程即便完成任务了。大家也不用监督该操作的实践情状,当该操作实践完之后,我们在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,大家得以在万分形式中调用End方法去取得结果。下边咱们再简单说一下面前三种办法。

//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   
}

线程问题

  不精晓我们依然否记得,在APM格局中,callback是推行在另一个线程中,不可以随易的去更新UI。然而假使你仔细看一下方面的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的主意中直接就改进了UI,把再次来到的始末写到了一个文本框里面。通过一致的章程可以发现,在EAP这种异步编程形式下,事件绑定的措施也是在调用的老大线程中推行的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的题目,而且是在同一个线程中施行。
看看下边的代码:

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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生产的另一种过渡的异步编程模型,也是在.NET3.5事后Microsoft援助的一种做法,为啥吗?
要是我们建一个.NET4.0仍旧更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会意识变化的代办类中早就没有Begin和End方法了,记住在3.5的时候是相互共存的,你可以选拔随机一种来使用。不过到了.NET4.0事后,EAP成为了你唯一的精选。(我从没尝试过手动生成代理类,有趣味的同窗可以品尝一下)让我们来看一下在.NET4下,大家是何许异步调用Web
瑟维斯(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
    }
}

async/await 给WinFrom带来了哪些

  倘若说async给ASP.NET带来的是拍卖能力的增进,那么在WinForm中给程序员带来的便宜则是最大的。我们再也决不因为要兑现异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也加强了。不信你看下边大家将调用我们分外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,我想也许这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就可以回到响应UI了,在地点的代码中大家是没有新线程发生的,和EAP一样拿到结果一贯就足以对UI操作了。

  async/await似乎真正很好,可是要是咱们await前边的代码执行在此外一个线程中会暴发什么工作吗?

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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;
}

  我们在界面中放了一个ProgressBar,同时开一个线程去把从1到5000000的平方全体加起来,看起来是一个特别耗时的操作,于是我们用Task.Run开了一个新的线程去履行。(注:如假设纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大帮助,我们这里关键是想给UI一个进度展现当前开展到哪一步了。)看起来没有怎么问题,大家按F5运作吧!
  Bomb~

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  当执行到此处的时候,程序就崩溃了,告诉我们”无效操作,只可以从创建porgressBar的线程访问它。“
 这也是我们一初始波及的,在WinForm主次中,唯有UI主线程才能对UI举行操作,其它的线程是未曾权限的。接下来我们就来探视,倘使在WinForm中贯彻非UI线程对UI控制的换代操作。 

线程问题

  不了然我们依旧否记得,在APM情势中,callback是履行在另一个线程中,不可能随易的去更新UI。不过只要你精心看一下地点的代码,我们的DownloadContentCompleted事件绑定的不二法门中直接就更新了UI,把重回的情节写到了一个文本框里面。通过一致的方法能够发现,在EAP这种异步编程形式下,事件绑定的法子也是在调用的非凡线程中举行的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的题材,而且是在同一个线程中履行。
看看下边的代码:

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

不等线程之间通讯的题目

async/await 给WinFrom带来了怎么

  假如说async给ASP.NET带来的是拍卖能力的滋长,那么在WinForm中给程序员带来的益处则是最大的。大家再也毫无因为要兑现异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也加强了。不信你看下边我们将调用我们那么些web
service的代码在.NET4.5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;
}

  简单的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想可能这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就可以回到响应UI了,在上头的代码中大家是没有新线程暴发的,和EAP一样得到结果一贯就足以对UI操作了。

  async/await似乎的确很好,不过一旦我们await后面的代码执行在另外一个线程中会发生哪些事情啊?

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;
}

  我们在界面中放了一个ProgressBar,同时开一个线程去把从1到5000000的平方全体加起来,看起来是一个不胜耗时的操作,于是大家用Task.Run开了一个新的线程去实践。(注:假使是纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大扶持,我们这边根本是想给UI一个速度呈现当前进展到哪一步了。)看起来没有怎么问题,我们按F5运转吧!
  Bomb~

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  当执行到此地的时候,程序就崩溃了,告诉我们”无效操作,只可以从创立porgressBar的线程访问它。“
 这也是我们一起先波及的,在WinForm主次中,只有UI主线程才能对UI举行操作,此外的线程是一向不权力的。接下来我们就来看看,假若在WinForm中贯彻非UI线程对UI控制的更新操作。 

万能的Invoke

  WinForm中大部分的控件包括窗体在内都落实了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,这些Delegate将会被抱有丰硕控制的线程所调用,从而避免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方法相比较简单,我们就不做过多的探究了,不过我们要考虑到一点,Invoke是WinForm实现的UI跨线程交流形式,WPF用的却是Dispatcher,即便是在ASP.NET下跨线程之间的联合又如何是好吧。为了配合各类技能平台下,跨线程同步的题目,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了俺们下边的那么些目的。

不等线程之间通讯的问题

SynchronizationContext上下文同步对象

怎么需要SynchronizationContext

  就像我们在WinForm中遇见的题材一样,有时候我们需要在一个线程中传递一些多少或者做一些操作到另一个线程。可是在大部情况下这是不允许的,出于安全因素的考虑,每一个线程都有它独立的内存空间和上下文。由此在.NET2.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它根本的功效之一是为大家提供了一种将一部分行事职责(Delegate)以队列的章程存储在一个上下文对象中,然后把这些上下文对象关联到实际的线程上,当然有时三个线程也得以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的联名上下文对象可以拔取SynchronizationContext.Current。同时它还为我们提供以下四个艺术Post和Send,分别是以异步和共同的法子将大家地方说的干活任务放到大家SynchronizationContext的行列中。

SynchronizationContext示例

  仍旧拿我们地点Invoke中用到的例子举例,只是本次大家不直接调用控件的Invoke方法去立异它,而是写了一个Report的艺术专门去更新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;
});

  每两次操作完之后我们调用一下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。接下来就看大家的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不同的是SynchronizationContext不需要对Control的引用,而Invoke必须先得有这个控件才能调用它的Invoke方法对它举办操作。

万能的Invoke

  WinForm中大部的控件包括窗体在内都贯彻了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,那个Delegate将会被所有特别控制的线程所调用,从而制止了跨线程访问的题目。

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方法相比较简单,大家就不做过多的钻研了,可是我们要考虑到一些,Invoke是WinForm实现的UI跨线程互换情势,WPF用的却是Dispatcher,假诺是在ASP.NET下跨线程之间的同台又咋办吧。为了配合各个技能平台下,跨线程同步的问题,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了咱们下边的这些目的。

小结

  这篇博客内容有点长,不亮堂有微微人方可看来这里:)。最起头自己只是想写写WinFrom下异步调用Web
瑟维斯(Service)的局部事物,在一方始这篇文书的问题是”异步编程在WinForm下的举办“,可是写着写着发现越来越多的迷团没有解开,其实都是一些老的技艺在此以前没有接触和左右好,所以所幸就五回性把她们都重新学习了一次,与咱们享用。

  大家再来回顾一下稿子所提到到的一部分紧要的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(早期ASP.NET的异步开发情势同样也有这样的进献),是在拜访数据库的时候、访问远程IO的时候立时放出了当下的处理性程,可以让这个线程回到线程池中,从而实现可以去处理其他请求的效率。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在处理能力上带来多大的加强,取决于我们的顺序有稍许时间是被打断的,也就是那么些访问数据库和远程瑟维斯的刻钟。
  3. 除外将代码改成异步,大家还需要在IIS上做一些周旋的布置来贯彻最优化。
  4. 任由是ASP.NET、WinForm依旧Mobile、仍然平板,在巨型系统中都只是一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),依然所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或者是相比较流行的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是任何大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级这些端的价值,正是因为我们注意于不同,努力提升每一个端的用户体验,才能让这个大型系统有露脸的时机。我想说的是,在你对前几日技术取得一定的完成之后,不要停止学习,因为整个软件架构系列中还有不少居多完好无损的东西值得大家去发现。
  5. APM和EAP是在async/await在此之前的两种不同的异步编程形式。
  6. APM倘若不打断主线程,那么成功通告(回调)就会进行在此外一个线程中,从而给大家更新UI带来一定的问题。
  7. EAP的公告事件是在主线程中履行的,不会设有UI交互的问题。
  8. 说到底,大家还学习了在Winform下不同线程之间相互的问题,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,从.NET1.0的话就有了。在.NET2.0的时候,微软察觉到了APM的回调函数中与UI交互的题目,于是带来了新的EAP。APM与EAP一直并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带动了TPL,也就是大家所熟稔的Task编程,而.NET4.5就是我们我们了解的async/await了,可以看到.NET一向在不停的进化,加上多年来持续的和开源社区的协作,跨平台等特色的引入,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,差不多花了我五个周未的日子,希望可以给需要的人或者感兴趣想要不断学习的人或多或少帮扶(不管是往前读书,依旧将来学习)最终还要感谢@田园里面的蟋蟀,在阅读的时候给自己找了部分错别字!

SynchronizationContext上下文同步对象

干什么需要SynchronizationContext

  就像我们在WinForm中遭逢的问题一样,有时候大家需要在一个线程中传递一些数目依旧做一些操作到另一个线程。但是在多数景观下这是不同意的,出于安全因素的考虑,每一个线程都有它独自的内存空间和上下文。因而在.NET2.0,微软推出了SynchronizationContext。

  它首要的意义之一是为我们提供了一种将有些工作职责(Delegate)以队列的章程存储在一个上下文对象中,然后把那多少个上下文对象关联到具体的线程上,当然有时四个线程也可以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的一块儿上下文对象可以利用SynchronizationContext.Current。同时它还为我们提供以下六个章程Post和Send,分别是以异步和联合的法子将我们地点说的做事任务放到大家SynchronizationContext的系列中。

SynchronizationContext示例

  仍然拿我们地点Invoke中用到的事例举例,只是这一次我们不直接调用控件的Invoke方法去立异它,而是写了一个Report的不二法门专门去更新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;
});

  每三回操作完将来我们调用一下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可以了。接下来就看我们的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不同的是SynchronizationContext不需要对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 & 扩展阅读

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,不理解有稍许人方可看来此间:)。最起始自己只是想写写WinFrom下异步调用Web
瑟维斯(Service)(Service)的有的事物,在一起来这篇文书的问题是”异步编程在WinForm下的推行“,可是写着写着发现更是多的迷团没有解开,其实都是有些老的技巧以前从未接触和操纵好,所以所幸就三回性把她们都重新学习了一回,与我们大快朵颐。

  我们再来回顾一下篇章所关联到的局部重要的概念:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(早期ASP.NET的异步开发格局同样也有这么的进献),是在造访数据库的时候、访问远程IO的时候即刻放出了当前的拍卖性程,可以让这多少个线程回到线程池中,从而实现可以去处理其他请求的职能。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在拍卖能力上带来多大的增强,取决于我们的顺序有微微日子是被打断的,也就是这么些访问数据库和长途Service(Service)的时光。
  3. 除此之外将代码改成异步,我们还索要在IIS上做一些针锋相对的布置来实现最优化。
  4. 不论是是ASP.NET、WinForm如故Mobile、依然平板,在巨型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以无论你现在是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),仍然所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或者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。当然我并不是降级这几个端的价值,正是因为我们注意于不同,努力提升每一个端的用户体验,才能让这么些巨型系统有闻明的空子。我想说的是,在您对当今技能得到一定的完成之后,不要停止学习,因为整个软件架构体系中还有为数不少浩大美妙的事物值得我们去发现。
  5. APM和EAP是在async/await在此之前的二种不同的异步编程模式。
  6. APM假如不打断主线程,那么成功通知(回调)就会实施在另外一个线程中,从而给我们更新UI带来一定的题材。
  7. EAP的通报事件是在主线程中施行的,不会存在UI交互的题材。
  8. 末段,咱们还学习了在Winform下不同线程之间互相的题材,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,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交互的问题,于是带来了新的EAP。APM与EAP一直并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带来了TPL,也就是大家所熟练的Task编程,而.NET4.5就是我们我们知道的async/await了,可以看到.NET一向在不停的提升,加上如今不断的和开源社区的协作,跨平台等特点的引入,我们有理由相信.NET会越走越好。

  最终,这篇著作从找材料学习到写出来,差不多花了自己多少个周未的时日,希望可以给急需的人仍旧感兴趣想要不断学习的人某些增援(不管是往前读书,仍旧将来学习)最终还要感谢@田园里面的蟋蟀,在翻阅的时候给本人找了一部分错别字!

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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 & 扩充阅读

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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