异步编程,异步编程

概述

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

  在头里写的一篇有关async和await的前生今生的稿子之后,咱们似乎在async和await提高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。前几日大家再来回答刹那间以此题材,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事先的异步编程格局APM/EAP和async/await的分别,最终大家还会追究在不同线程之间相互的题目。

概述

  在前边写的一篇关于async和await的前生今生的著作将来,我们似乎在async和await提高网站拍卖能力方面还有一部分问号,果壳网本身也做了很多的尝试。昨天我们再来回答瞬间以此题目,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,最终我们还会追究在不同线程之间互相的题材。

  IIS存在着拍卖能力的问题,不过WinForm却是UI响应的问题,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有肯定的区别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?好吧,它确是一个相比老的东西吗,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,仍旧WinForm,又或许WPF,Mobile,这多少个都只是表现层,不是么?现在的大型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会波及,这也是为啥会有应用层,服务层的存在。我们在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是展现层,在表现层我们相应只处理与“表现”相关的逻辑,任何与业务相关的逻辑应该都是坐落下层处理的。关于架构的题材,我们后边再逐渐深刻,其余别说我并未提醒您,大家明日还会看到.NET中另一个已经老去的技巧Web
瑟维斯(Service)(Service)。

  还得唤醒您,随笔内容有点长,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,是雅观关系的上马,想知道是怎么会让您特别吧?想通晓为啥日本首都前几天会下如此大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是自我的篇章,而是大家冒着大雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得拥有!

  IIS存在着拍卖能力的问题,不过WinForm却是UI响应的问题,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区别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?好吧,它确是一个相比老的东西啊,不如WPF炫,技术也不如WPF先进,可是从架构层面来讲,不管是Web,仍然WinForm,又或许WPF,Mobile,那一个都只是表现层,不是么?现在的特大型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会涉及,这也是干吗会有应用层,服务层的留存。我们在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是显示层,在表现层大家应该只处理与“表现”相关的逻辑,任何与工作有关的逻辑应该都是置身下层处理的。关于架构的问题,我们后边再逐级深刻,另外别说我从未指示您,我们明天还会看到.NET中另一个早就老去的技能Web
瑟维斯(Service)(Service)。

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问题,有时候可能您的顺序尚未其它问题,而且仔细经过优化,然而响应能力如故尚未上来,网站性能分析是一个复杂的活,有时候只好靠经验和不断的尝尝才能达标相比较好的功力。当然大家前几日谈论的机如若IIS的处理能力,或者也可能就是IIS的性能,但一向不代码本身的性质。尽管async/await可以增进IIS的处理能力,然而对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的那一个时刻,是不会因为我们加了async/await之后发出多大转移的。

  此外异步的ASP.NET并非只有async/await才方可做的,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,不过它也只是在本来一技巧基础上做了有些更上一层楼,让程序员们写起异步代码来更易于了。我们常说微软喜爱新瓶装旧酒,至少我们要看到这多少个新瓶给大家带来了什么样,不管是其他产品,都无法一开始就很周密,所以持续的迭代立异,也足以说是一种科学做事的不二法门。

目录

ASP.NET并行处理的手续

   ASP.NET是咋样在IIS中工作的一文已经很详细的牵线了一个伸手是什么样从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLR举办拍卖的(强烈指出不通晓这一块的同窗先看这篇著作,有助于你知道本小节),但是拥有的步调都是按照一个线程的比方下开展的。IIS本身就是一个多线程的干活条件,假如我们从多线程的观点来看会暴发怎么着变化吗?我们率先来看一下底下那张图。注意:大家上面的步子是树立在IIS7.0未来的并轨格局基础之上的。(注:上面这张图在dudu的唤醒之后,重新做了有些找寻工作,做了有的改成,w3dt这一步来自于搜狐团体对问题的穿梭探索,详情可以点这里

图片 1

  我们再来梳理一下地点的手续:

  1. 拥有的哀求最起初是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个系列维护着这多少个请求,这个队列的request的数额超过一定数量(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会一向回到503景观(服务器忙),这是大家的第一个阀门。性能计数目标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的行列中放置一个遥相呼应端口的行列中,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,所以也未曾性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的行列中收获请求,假假如需要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手续。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被处理的伸手数据抢先一定值(最大并行处理请求数量,.NET4事后默认是5000)的时候,从IO线程过来的乞请就不会直接交给Worker线程,而是放到一个进程池级另外一个序列了,等到这一个数据低于临界值的时候,才会把它再度提交Worker线程去处理。这是大家的第六个阀门。
  5. 上一步中说到的万分进程池级其它队列有一个尺寸的限定,可以通过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来安装。那足以说也是一个阀门。当正在处理的数目超出所允许的最大并行处理请求数量的时候,我们就会博得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/await怎样升级IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说我们先后性能的问题,有时候可能你的顺序尚未其余问题,而且仔细经过优化,不过响应能力或者不曾上来,网站性能分析是一个犬牙交错的活,有时候只好靠经验和相连的尝试才能达标相比好的功力。当然我们前日谈论的重中之重是IIS的拍卖能力,或者也可能就是IIS的属性,但从没代码本身的属性。即便async/await可以增进IIS的处理能力,然则对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的这多少个日子,是不会因为大家加了async/await之后暴发多大转移的。

  此外异步的ASP.NET并非唯有async/await才可以做的,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,可是它也只是在本来一技艺基础上做了部分立异,让程序员们写起异步代码来更易于了。我们常说微软欣赏新瓶装旧酒,至少大家要见到这么些新瓶给大家带来了如何,不管是任何产品,都不容许一起先就很全面,所以持续的迭代革新,也可以说是一种科学做事的方法。

 哪些因素会控制我们的响应能力

  从下面我们提到了几大阀门中,我们得以汲取下边的几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尺寸

HTTP.SYS队列的长短

  以此自己觉得不需要卓殊解释,默认值是1000。这么些值取决于大家大家前边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,假诺它们六个都处理不了,那个数字再大也从没用。因为最终他们会被贮存到进程池级另外系列中,所以只会导致内存的浪费。

最大Worker线程数量

  那几个值是足以在web.config中开展配备的。

图片 2

  maxWorkerThreads: CLR中真实处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中真正处理请求的微乎其微Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们得以避免不必要的线程创造和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级此外行列给大家的CLR一定的缓冲,这中间要留心的是,那个行列还没有进去到CLR,所以它不会占有我们托管环境的此外资源,也就是把请求卡在了CLR的外界。大家需要在aspnet.config级别举行部署,我们可以在.net
fraemwork的装置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
假如你安装的是4.0的话。

图片 3

  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CLR中worker线程正在处理的乞求之和大于这么些数时,从IO线程过来的呼吁就会被内置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  

ASP.NET并行处理的步骤

   ASP.NET是怎么样在IIS中行事的一文已经很详细的牵线了一个呼吁是怎么从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLR举行处理的(强烈提出不打听这一块的校友先看这篇作品,有助于你精晓本小节),不过所有的手续都是基于一个线程的假设下举行的。IIS本身就是一个多线程的办事条件,假诺我们从多线程的理念来看会暴发什么样变动吧?大家先是来看一下上面这张图。注意:我们上边的步调是创设在IIS7.0将来的融会情势基础之上的。(注:上面这张图在dudu的唤起之后,重新做了有的寻觅工作,做了一部分改变,w3dt这一步来自于果壳网团社团对题目标频频探索,详情能够点这里

图片 4

  大家再来梳理一下下面的步子:

  1. 有着的乞求最最先是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个队列维护着那些请求,这么些行列的request的多寡领先一定数额(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会直接重临503状况(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
    的行列中放到一个应和端口的系列中,据非官方资料显示该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也绝非性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的队列中拿到请求,即便是急需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手续。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被处理的哀求数据超出一定值(最大并行处理请求数量,.NET4后头默认是5000)的时候,从IO线程过来的呼吁就不会直接交给Worker线程,而是放到一个进程池级其余一个体系了,等到这么些数据低于临界值的时候,才会把它再次提交Worker线程去处理。这是大家的第多个阀门。
  5. 上一步中说到的异常进程池级其它系列有一个长短的界定,可以通过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来设置。这足以说也是一个阀门。当正在处理的多少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的:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查看该队列的尺寸。

async和await 做了如何?

  我们终于要切入核心了,拿ASP.NET
MVC举例,倘使不应用async的Action,那么势必,它是在一个Woker线程中实践的。当我们走访一些web
service,或者读文件的时候,那么些Worker线程就会被堵塞。如若我们以此Action执行时间累计是100ms,另外访问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,要是咱们的maxWorkerThreads是10,那我们一秒内连续可响应请求就是100。假设说我们想把这一个可响应请求数升到200咋做吧?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也绝非什么
问题,确实是足以的,而且也确确实实能起到效益。这我们为啥还要大费周章的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家解决了何等问题?它可以在我们走访web
service的时候把目前的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就可以去处理任何的伸手了。等到web
service给大家回来结果了,会再到线程池中随机拿一个新的woker线程继续往下执行。也就是说大家减弱了这部分等候的日子,充份利用了线程。

    咱们来相比较一下使用async/awit和不应用的图景,

  不采纳async/await: 20个woker线程1s可以拍卖200个请求。

  那转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的光阴为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await我们起码节省了16000ms的时间,这20个worker线程又会再去处理请求,即使遵照每个请求100ms的处理时间我们还是可以够再扩展160个请求。而且别忘了100ms是遵照联合意况下,包括等待时间在内的底子上得到的,所以其实情形或者还要多,当然大家这里没有算上线程切换的流年,所以实际上情形中是有几许区其余,可是应该不会很大,因为大家的线程都是遵照线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不行使异步的事态下,1s能自理200个请求,而选择异步的境况下可以拍卖360个请求,立马提高80%啊!拔取异步之后,对于同一的伸手数量,需要的Worker线程数据会大大裁减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,尽管内存现在方便,但是省着到底是好的呗,而且更少的线程是足以减小线程池在保护线程时发出的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只好创造2个线程。

  注意:以上数量毫无真正测试数据,真实意况一个request的年华也不用100ms,花费在web
service上的小运也无须80ms,仅仅是给大家一个思路:),所以这其间用了async和await之后对响应能力有多大的提拔和我们原先堵塞在那些IO和网络上的时刻是有很大的关联的。

 哪些因素会决定大家的响应能力

  从下边我们关系了几大阀门中,大家得以汲取上边的多少个数字控制或者说影响着大家的响应能力。

  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

  其一自己觉得不需要卓殊解释,默认值是1000。那多少个值取决于我们大家前边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,如若它们三个都处理不了,那几个数字再大也未尝用。因为最终他们会被贮存到进程池级其它队列中,所以只会造成内存的荒废。

最大Worker线程数量

  那么些值是可以在web.config中举办配置的。

图片 5

  maxWorkerThreads: CLR中真正处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中实际处理请求的微乎其微Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们可以防止不必要的线程创造和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级其它队列给我们的CLR一定的缓冲,这之中要小心的是,这些行列还不曾进入到CLR,所以它不会占据我们托管环境的此外资源,也就是把请求卡在了CLR的外面。大家需要在aspnet.config级别举行配置,我们得以在.net
fraemwork的装置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
假使您安装的是4.0的话。

图片 6

  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抢先那一个数时,从IO线程过来的伏乞就会被放置我们进程池级其余序列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的尺寸  

几点提出

  看到此间,不晓得我们有没有收获点什么。首先第一点大家要了解的是async/await不是万能药,不们不可以指望光写六个光键字就巴望性能的升迁。要牢记,一个CPU在同一时间段内是只可以进行一个线程的。之所以这也是为何async和await指出在IO或者是网络操作的时候利用。大家的MVC站点访问WCF或者Web
Service(Service)这种现象就特其余符合利用异步来操作。在地方的例证中80ms读取web
service的时日,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才方可被另外的线程利用,如若不是一个读取web
service的操作,而是一个繁杂统计的操作,这您就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中动用异步,大家地点讲到的有关IIS的配置是很重点的,即便运用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

async和await 做了何等?

  我们到底要切入焦点了,拿ASP.NET
MVC举例,如果不利用async的Action,那么肯定,它是在一个Woker线程中执行的。当大家访问片段web
service,或者读文件的时候,这些Worker线程就会被封堵。假若我们那么些Action执行时间一起是100ms,另外访问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,假诺我们的maxWorkerThreads是10,这我们一秒内连续可响应请求就是100。假如说大家想把这么些可响应请求数升到200咋办吧?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实大家做也未尝什么样
问题,确实是可以的,而且也确确实实能起到效果。这大家为什么还要大费周章的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们缓解了何等问题?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,这样它就足以去处理任何的哀告了。等到web
service给大家重临结果了,会再到线程池中任意拿一个新的woker线程继续往下举行。也就是说大家缩短了这部分等候的时间,充份利用了线程。

    我们来比较一下施用async/awit和不采用的图景,

  不应用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,
  其中等待的刻钟为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await大家足足节约了16000ms的年华,那20个worker线程又会再去处理请求,固然如约每个请求100ms的处理时间我们仍可以够再追加160个请求。而且别忘了100ms是依照共同情形下,包括等待时间在内的功底上收获的,所以实际上情形恐怕还要多,当然我们这里没有算上线程切换的时日,所以实际上情况中是有一些距离的,然则应该不会很大,因为我们的线程都是按照线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不使用异步的意况下,1s能自理200个请求,而拔取异步的情事下可以拍卖360个请求,立马提高80%啊!选取异步之后,对于同一的请求数量,需要的Worker线程数据会大大缩短50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,假倘诺1000个线程这就是1G的容量,固然内存现在便民,不过省着到底是好的呗,而且更少的线程是可以减小线程池在维护线程时暴发的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只可以创立2个线程。

  注意:以上数量并非真正测试数据,真实境况一个request的年月也不要100ms,花费在web
service上的岁月也不用80ms,仅仅是给大家一个思路:),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这一个IO和网络上的时日是有很大的关联的。

 早期对Web service的异步编程形式APM

  讲完我们伟大上的async/await之后,我们来探望这多少个技能很老,可是概念确如故持续至今的Web
Service(Service)。 我们这里所说的针对性web
service的异步编程格局不是指在劳务器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。我们知道对于web service,我们经过添加web
service引用或者.net提供的生成工具就足以生成对应的代理类,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一个web
service方法生成3个照应的办法,比如说大家的办法名叫DownloadContent,除了这些模式之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这六个就是大家前天要说的中期的异步编程情势APM(Asynchronous
Programming Model)。下面就来探视我们web
service中的代码,注意我们前几天的门类都是在.NET Framework3.5下实现的。

 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的共同方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。可是我们要知道,不管服务器是一路依旧异步,对于客户端的话调用了您这些web
service都是同等的,就是得等您回去结果。

  当然,大家也得以像MVC里面的代码一样,把我们的劳务器端也写成异步的。这得到好处的是丰裕托管web
service的服务器,它的拍卖能力拿到加强,就像ASP.NET一样。假若我们用JavaScript去调用这几个Web
瑟维斯(Service)(Service),那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是我们客户端用到的异步编程技术。要是是任何的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?大家需要异步编程么?

几点指出

  看到这里,不了解大家有没有拿到点什么。首先第一点我们要精晓的是async/await不是万能药,不们不可以仰望光写几个光键字就愿意性能的升级。要记住,一个CPU在同一时间段内是不得不执行一个线程的。据此这也是为什么async和await指出在IO或者是网络操作的时候利用。大家的MVC站点访问WCF或者Web
瑟维斯(Service)(Service)这种光景就万分的符合采取异步来操作。在地方的例证中80ms读取web
service的时辰,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才方可被其余的线程利用,假使不是一个读取web
service的操作,而是一个复杂总结的操作,这您就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中利用异步,我们地方讲到的有关IIS的配置是很要紧的,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恳求,换个说法ASP.NET网站生来就是基于多线程的。但是,在WinForm中,假使大家不刻意使用多线程,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,在性质上和可操作性上都会有很大的优势。所以广大中小型的WinForm系统都是直接就访问数据库了,并且大多也只有数据的传输,什么图片资源这是很少的,所以等待的流年是很短的,基本不用费怎么样脑子去考虑什么3秒之内必须将页面展现到用户面前这种问题。

  既然WinForm在性能上有这么大的优势,这它还索要异步吗?

  大家地点说的是中小型的WinForm,如尽管巨型的体系啊?即使WinForm只是其余的很小一些,就像我们作品先导说的还有很多任何众两个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?如若客户端很多造成数据库撑不住咋办?
想在中间加一层缓存咋办?

  拿一个b2b的网站效能举例,用户可以经过网站下单,手机也足以下单,还足以透过总括机的桌面客户端下单。在下完单之后要成功交易,库存扣减,发送订单确认文告等等效能,而随便你的订单是经过哪些端完成的,这个效应我们都要去做,对吧?这我们就无法独立放在WinForm里面了,不然这个代码在此外的端里面又得全部崭新再逐一实现,同样的代码放在不同的地点这可是优良危险的,所以就有了我们后来的SOA架构,把这一个效应都抽成服务,每类别型的端都是调用服务就足以了。一是可以统一珍贵这么些效能,二是足以很有益的做扩充,去更好的适应功用和架构上的扩展。比如说像下边这样的一个体系。

 图片 7

  在上图中,Web端尽管也是属于我们常常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),可是对大家整个系统的话,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它本身只处理和用户交互的题材,其它所有的意义,业务都会付出后来台处理。在我们地方的架构中,应用层都不会直接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。那么应用层首要帮助做一些与用户交互的有的功用,假使手机短信发送,邮件发送等等,并且可以按照优先级选拔是放入队列中稍候处理依然一向调用效用服务及时处理。

  在这样的一个类别中,大家的Web服务器可以,Winform端也好都将只是百分之百系列中的一个巅峰,它们紧要的其他是用户和前边服务期间的一个大桥。涉及到Service的调用之后,为了给用户优异的用户体验,在WinForm端,我们当然就要考虑异步的题材。 

 早期对Web service的异步编程格局APM

  讲完大家伟大上的async/await之后,我们来探望那个技能很老,可是概念确仍然持续至今的Web
Service(Service)。 大家这里所说的针对性web
service的异步编程情势不是指在劳务器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。我们清楚对于web service,大家经过添加web
service引用或者.net提供的成形工具就能够变更对应的代理类,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个照应的不二法门,比如说我们的不二法门名叫DownloadContent,除了这些艺术之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这六个就是我们明日要说的初期的异步编程形式APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来看望大家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);
    }
}

  注意我们web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的协同方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。可是我们要知道,不管服务器是同步如故异步,对于客户端的话调用了你这些web
service都是千篇一律的,就是得等您回来结果。

  当然,大家也可以像MVC里面的代码一样,把大家的服务器端也写成异步的。这拿到好处的是这个托管web
service的服务器,它的拍卖能力得到增强,就像ASP.NET一样。假若我们用JavaScript去调用那么些Web
Service(Service),那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是我们客户端用到的异步编程技术。假倘若此外的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?我们需要异步编程么?

WinForm异步调用Web 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,我们只需要加上一个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);
}

  代码非凡的简要,在进行完pageContent瑟维斯(Service).BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回去了。在调用Web
service这段日子内我们的UI不会被封堵,也不会冒出“不能响应这种状态”,咱们照例可以拖动窗体甚至做此外的事务。这就是APM的魔力,不过我们的callback究竟是在哪个线程中实施的吧?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,会有一个线程池管理着三个线程来处理用户的呼吁,换个说法ASP.NET网站生来就是依照多线程的。但是,在WinForm中,假如我们不刻意使用多线程,那至始至终,都唯有一个线程,称之为UI线程。也许在有的袖珍的系列中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。所以广大中小型的WinForm系统都是平素就走访数据库了,并且大多也只有数据的传导,什么图片资源这是很少的,所以等待的时日是很短的,基本不用费怎么脑子去考虑咋样3秒之内必须将页面突显到用户眼前这种题材。

  既然WinForm在性能上有这么大的优势,这它还索要异步吗?

  大家地方说的是中小型的WinForm,如若是大型的序列啊?要是WinForm只是其他的很小片段,就像我们著作起始说的还有为数不少其它众三个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?如若客户端很多造成数据库撑不住如何是好?
想在当中加一层缓存如何是好?

  拿一个b2b的网站效用举例,用户可以经过网站下单,手机也能够下单,还是可以够因此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,发送订单确认公告等等效率,而任由您的订单是经过哪个端完成的,这个效应大家都要去做,对啊?这大家就不可以独立放在WinForm里面了,不然这多少个代码在另外的端里面又得全部崭新再逐一实现,同样的代码放在不同的地点这不过一定危险的,所以就有了大家后来的SOA架构,把这个效应都抽成服务,每连串型的端都是调用服务就足以了。一是可以统一保护这么些功能,二是足以很有益的做增加,去更好的适应功效和架构上的增加。比如说像上边这样的一个类别。

 图片 9

  在上图中,Web端即便也是属于咱们平常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),不过对我们一切序列的话,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,此外所有的效能,业务都会交到后来台处理。在大家地点的架构中,应用层都不会直接参预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能,借使手机短信发送,邮件发送等等,并且可以遵照优先级采纳是放入队列中稍候处理依旧一贯调用效能服务及时处理。

  在如此的一个序列中,我们的Web服务器可以,Winform端也好都将只是整个系统中的一个终端,它们重要的另外是用户和后边服务期间的一个桥梁。涉及到瑟维斯(Service)(Service)的调用之后,为了给用户可以的用户体验,在WinForm端,我们自然就要考虑异步的问题。 

APM异步编程格局详解

WinForm异步调用Web Service(Service)

  有了像VS这样强劲的工具为大家转移代理类,我们在写调用Web
service的代码时就可以像调用本地类库一样调用Web
瑟维斯(Service)了,我们只需要加上一个Web Reference就可以了。

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);
}

  代码分外的简约,在推行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回去了。在调用Web
service这段时日内大家的UI不会被打断,也不汇合世“不可能响应这种气象”,大家照例得以拖动窗体甚至做任何的政工。那就是APM的魔力,但是大家的callback究竟是在哪些线程中推行的呢?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

线程问题

  接下去大家就是更进一步的打听APM这种情势是如何行事的,不过首先我们要回答上边留下来的题材,这种异步的编程模式有没有为我们打开新的线程?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);
}

  我们在按钮点击的情势和callback方法中分头出口当前线程的ID,以及她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>…

  按钮点击的章程是由UI直接决定,很理解它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而我辈的callback却是在一个起点于线程池的后台线程执行的,答案发表了,不过这会给我们带来一个问题,大家地点讲了唯有UI线程也足以去革新大家的UI控件,也就是说在callback中大家是不可以更新UI控件的,这大家咋样让更新UI让用户知道反馈呢?答案在后边接晓
:),让我们先注意于把APM弄领会。

APM异步编程形式详解

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5原先都被普遍利用,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的点子,更首要的是淌倘诺有代理的地点,大家都能够利用APM这种格局。我们来看一个很简短的例子:

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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);
}

  上面的代码中,我们由此把eat封装成一个委托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的举行。也就是实际上的eat方法不是在主线程中推行的,我们得以看输出的结果:

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

  clean是我们传进去的callback,该方法会在我们的eat方法执行完之后被调用,所以它会和大家eat方法在同一个线程中被调用。我们要是熟悉代理的话就会理解,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机关加进去的点子,我们不用额外做其他工作,这在最初没有TPL和async/await从前(APM从.NET1.0时期就有了),的确是一个科学的取舍。

线程问题

  接下去我们就是更进一步的打听APM这种格局是怎样行事的,不过首先我们要回答上边留下来的题材,这种异步的编程情势有没有为我们打开新的线程?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);
}

  我们在按钮点击的措施和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,拿到的结果如下:

  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>…

  按钮点击的点子是由UI直接控制,很分明它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而我们的callback却是在一个来自于线程池的后台线程执行的,答案发布了,不过这会给大家带来一个问题,我们地方讲了只有UI线程也可以去改进我们的UI控件,也就是说在callback中大家是无法更新UI控件的,这我们怎样让更新UI让用户精通反馈呢?答案在末端接晓
:),让大家先留心于把APM弄通晓。

再次认识APM

询问了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来分析一下APM用到的那一个对象。
拿大家Web service的代办类来举例,它为我们转移了以下3个章程:

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

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,假诺大家的web

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5在先都被广泛使用,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的办法,更关键的是假诺是有代理的地点,大家都得以动用APM这种格局。我们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);
}

  上边的代码中,我们由此把eat封装成一个委托,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行的,大家可以看输出的结果:

  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方法执行完之后被调用,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了解,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办法,我们不用额外做其他工作,这在最初没有TPL和async/await以前(APM从.NET1.0时代就有了),的确是一个正确的挑选。

service调用还未曾回来,这这么些时候就会用阻塞的不二法门去拿结果。不过在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是早就形成了,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这一个接口的实现。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个属性:

图片 11

  WaitHanlde平时作为合办对象的基类,并且可以运用它来阻塞线程,更多信息方可参照MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的扶植,大家就可以通过以下两种办法去得到当前所推行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 成就文告

  完成布告就是们在”WinForm异步调用WebService(Service)”这结中用到的法子,调完Begin方法之后,主线程虽然完成任务了。我们也不用监督该操作的施行意况,当该操作实践完事后,大家在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,我们得以在分外模式中调用End方法去取得结果。上面大家再简单说一下边前二种办法。

//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,我们再来分析一下APM用到的这个对象。
拿大家Web service的代办类来举例,它为我们转移了以下3个主意:

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

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,即便我们的web

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从此Microsoft扶助的一种做法,为何吗?
假诺我们建一个.NET4.0还是更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会意识变化的代理类中曾经没有Begin和End方法了,记住在3.5的时候是双边共存的,你可以选择随机一种来使用。然则到了.NET4.0事后,EAP成为了您唯一的精选。(我一向不品味过手动生成代理类,有趣味的同校能够尝尝一下)让大家来看一下在.NET4下,我们是何等异步调用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调用还并未回来,这这些时候就会用阻塞的不二法门去拿结果。不过在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是早已成功了,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这一个接口的实现。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个属性:

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  WaitHanlde通常作为共同对象的基类,并且可以使用它来阻塞线程,更多音讯方可参考MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的救助,我们就足以经过以下两种办法去赢得当前所执行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 成就公告

  完成布告就是们在”WinForm异步调用Web瑟维斯(Service)”这结中用到的法子,调完Begin方法之后,主线程即使完成任务了。我们也不用监督该操作的施行意况,当该操作实施完之后,大家在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,我们得以在非常情势中调用End方法去取得结果。下面我们再简单说一下边前二种艺术。

//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

  不领悟我们依旧否记得,在APM格局中,callback是推行在另一个线程中,不可能随易的去更新UI。不过假如你细心看一下方面的代码,我们的DownloadContentCompleted事件绑定的方法中一直就革新了UI,把重回的内容写到了一个文本框里面。通过平等的点子可以发现,在EAP这种异步编程情势下,事件绑定的法门也是在调用的充足线程中推行的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的问题,而且是在同一个线程中履行。
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出产的另一种过渡的异步编程模型,也是在.NET3.5从此Microsoft扶助的一种做法,为何吧?
虽然我们建一个.NET4.0或者更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会发现变化的代办类中曾经没有Begin和End方法了,记住在3.5的时候是二者共存的,你可以选用随机一种来使用。然则到了.NET4.0事后,EAP成为了您唯一的挑选。(我从来不品味过手动生成代理类,有趣味的同窗可以尝尝一下)让我们来看一下在.NET4下,大家是何许异步调用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
    }
}

async/await 给WinFrom带来了怎么样

  就算说async给ASP.NET带来的是拍卖能力的增长,那么在WinForm中给程序员带来的功利则是最大的。大家再也决不因为要促成异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也提高了。不信你看上边我们将调用我们那多少个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,在上头的代码中我们是没有新线程暴发的,和EAP一样拿到结果从来就足以对UI操作了。

  async/await似乎真正很好,可是假使大家await前面的代码执行在其余一个线程中会暴发什么样工作吗?

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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,看起来是一个那几个耗时的操作,于是大家用Task.Run开了一个新的线程去执行。(注:尽管是纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大帮忙,我们这边最重假如想给UI一个速度呈现当前进展到哪一步了。)看起来没有什么样问题,我们按F5运作吧!
  Bomb~

图片 13

  当执行到这里的时候,程序就完蛋了,告诉我们”无效操作,只好从创设porgressBar的线程访问它。“
 这也是我们一初始波及的,在WinForm主次中,只有UI主线程才能对UI举行操作,其余的线程是未曾权限的。接下来我们就来看望,假如在WinForm中实现非UI线程对UI控制的换代操作。 

线程问题

  不知情我们仍旧否记得,在APM情势中,callback是实施在另一个线程中,不可以随易的去更新UI。可是假如你仔细看一下方面的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的方法中一向就更新了UI,把再次回到的始末写到了一个文本框里面。通过一样的办法能够发现,在EAP那种异步编程情势下,事件绑定的主意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执行。
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

今非昔比线程之间通讯的题材

async/await 给WinFrom带来了怎么

  若是说async给ASP.NET带来的是处理能力的滋长,那么在WinForm中给程序员带来的益处则是最大的。大家再也并非因为要贯彻异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也增长了。不信你看下面我们将调用我们那么些web
service的代码在.NET4.5下实现一下:

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,我想或许这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就可以重临响应UI了,在地方的代码中大家是未曾新线程发生的,和EAP一样得到结果从来就足以对UI操作了。

  async/await似乎真的很好,可是只要我们await后边的代码执行在此外一个线程中会发生什么业务啊?

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,看起来是一个异常耗时的操作,于是我们用Task.Run开了一个新的线程去实践。(注:假诺是纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大扶持,我们这边根本是想给UI一个速度展现当前展开到哪一步了。)看起来没有怎么问题,大家按F5运转吧!
  Bomb~

图片 14

  当执行到这边的时候,程序就崩溃了,告诉我们”无效操作,只好从创设porgressBar的线程访问它。“
 这也是我们一起始波及的,在WinForm先后中,唯有UI主线程才能对UI举行操作,其余的线程是不曾权力的。接下来大家就来看看,尽管在WinForm中实现非UI线程对UI控制的更新操作。 

万能的Invoke

  WinForm中多数的控件包括窗体在内都落实了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,这一个Delegate将会被抱有充裕控制的线程所调用,从而防止了跨线程访问的题目。

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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,我们就不做过多的研讨了,不过大家要考虑到一点,Invoke是WinForm实现的UI跨线程交流格局,WPF用的却是Dispatcher,假使是在ASP.NET下跨线程之间的联手又咋做呢。为了配合各个技能平台下,跨线程同步的题目,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了俺们下边的这么些目的。

今非昔比线程之间通讯的问题

SynchronizationContext上下文同步对象

为啥需要SynchronizationContext

  就像大家在WinForm中遭逢的题材一样,有时候我们需要在一个线程中传递一些多少依然做一些操作到另一个线程。可是在大多数境况下这是不容许的,出于安全因素的设想,每一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。

  它首要的效益之一是为大家提供了一种将有些做事任务(Delegate)以队列的不二法门存储在一个上下文对象中,然后把那个上下文对象关系到现实的线程上,当然有时多个线程也可以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的一路上下文对象可以利用SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下五个格局Post和Send,分别是以异步和联合的主意将大家地方说的做事任务放到大家SynchronizationContext的体系中。

SynchronizationContext示例

  仍旧拿大家地点Invoke中用到的事例举例,只是本次我们不直接调用控件的Invoke方法去改进它,而是写了一个Report的办法专门去更新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;
});

  每五回操作完以后大家调用一下Report方法,把我们一共要算的数字,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不同的是SynchronizationContext不需要对Control的引用,而Invoke必须先得有那些控件才能调用它的Invoke方法对它举行操作。

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,这么些Delegate将会被所有异常控制的线程所调用,从而避免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方法相比简单,我们就不做过多的钻研了,不过我们要考虑到一些,Invoke是WinForm实现的UI跨线程互换格局,WPF用的却是Dispatcher,淌倘诺在ASP.NET下跨线程之间的同步又如何是好呢。为了配合各个技能平台下,跨线程同步的题材,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了我们上面的这一个目的。

小结

  这篇博客内容有点长,不了解有些许人方可看来此间:)。最最先自己只是想写写WinFrom下异步调用Web
瑟维斯(Service)的有些东西,在一最先这篇文书的题材是”异步编程在WinForm下的推行“,但是写着写着发现越来越多的迷团没有解开,其实都是局部老的技巧在此以前尚未接触和操纵好,所以所幸就一遍性把她们都重新学习了一次,与我们大快朵颐。

  大家再来回顾一下小说所关联到的片段着重的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(早期ASP.NET的异步开发模式同样也有如此的贡献),是在走访数据库的时候、访问远程IO的时候霎时放出了现阶段的处理性程,可以让这一个线程回到线程池中,从而实现可以去处理任何请求的意义。
  2. 异步的ASP.NET开发能够在处理能力上带来多大的增高,取决于大家的次序有些许日子是被卡住的,也就是那个访问数据库和长距离瑟维斯(Service)的大运。
  3. 除了将代码改成异步,大家还亟需在IIS上做一些针锋相对的部署来贯彻最优化。
  4. 无论是ASP.NET、WinForm如故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,所以随便你现在是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),仍旧所谓的后端(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),都只是一切大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级这么些端的价值,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闻明的时机。我想说的是,在您对现行技术取得一定的到位之后,不要截止学习,因为所有软件架构系列中还有不少过多名特优的东西值得我们去发现。
  5. APM和EAP是在async/await在此以前的两种不同的异步编程情势。
  6. APM就算不打断主线程,那么成功通知(回调)就会实施在此外一个线程中,从而给咱们更新UI带来一定的问题。
  7. EAP的关照事件是在主线程中履行的,不会存在UI交互的题材。
  8. 说到底,我们还学习了在Winform下不同线程之间相互的题材,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,从.NET1.0来说就有了。在.NET2.0的时候,微软意识到了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平昔并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带来了TPL,也就是大家所熟识的Task编程,而.NET4.5就是大家大家了然的async/await了,可以看到.NET一贯在不停的进步,加上多年来持续的和开源社区的协作,跨平台等特点的引入,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最终,那篇著作从找资料学习到写出来,差不多花了自家六个周未的大运,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救助(不管是往前读书,依然将来学习)最终还要感谢@田园里面的蟋蟀,在阅读的时候给本人找了一部分错别字!

SynchronizationContext上下文同步对象

何以需要SynchronizationContext

  就像大家在WinForm中境遇的问题同样,有时候我们需要在一个线程中传送一些数额或者做一些操作到另一个线程。不过在大部分景色下这是不同意的,出于安全因素的设想,每一个线程都有它独自的内存空间和上下文。由此在.NET2.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它最重要的法力之一是为大家提供了一种将一些干活任务(Delegate)以队列的方法存储在一个上下文对象中,然后把这多少个上下文对象关系到实际的线程上,当然有时多少个线程也得以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的协同上下文对象可以行使SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下三个艺术Post和Send,分别是以异步和协办的措施将大家地点说的工作职责放到大家SynchronizationContext的队列中。

SynchronizationContext示例

  仍然拿我们地点Invoke中用到的例证举例,只是这一次大家不间接调用控件的Invoke方法去立异它,而是写了一个Report的主意专门去更新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;
});

  每四回操作完事后我们调用一下Report方法,把大家总括要算的数字,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方法对它举行操作。

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

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

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小结

  这篇博客内容有点长,不通晓有稍许人得以观望此间:)。最起先自我只是想写写WinFrom下异步调用Web
瑟维斯(Service)(Service)的有的东西,在一起来这篇文书的题材是”异步编程在WinForm下的执行“,可是写着写着发现更是多的迷团没有解开,其实都是部分老的技巧从前不曾接触和理解好,所以所幸就两遍性把他们都重新学习了一回,与我们享受。

  大家再来回顾一下著作所提到到的一部分重大的概念:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大贡献(早期ASP.NET的异步开发格局同样也有这样的贡献),是在拜访数据库的时候、访问远程IO的时候即刻放出了当下的处理性程,可以让这一个线程回到线程池中,从而实现可以去处理任何请求的机能。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在处理能力上带来多大的滋长,取决于我们的先后有稍许日子是被打断的,也就是这多少个访问数据库和远程瑟维斯(Service)(Service)的岁月。
  3. 除此之外将代码改成异步,我们还需要在IIS上做一些周旋的配备来实现最优化。
  4. 无论是ASP.NET、WinForm依旧Mobile、仍然平板,在大型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以不管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
    ),又或者是相比新颖的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是全体大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级那么些端的价值,正是因为大家注意于不同,努力提升每一个端的用户体验,才能让这多少个大型系统有露脸的机会。我想说的是,在你对现在技术取得一定的形成之后,不要停止学习,因为整个软件架构类别中还有不少广大非凡的东西值得我们去发现。
  5. APM和EAP是在async/await往日的两种不同的异步编程情势。
  6. APM假设不封堵主线程,那么成功公告(回调)就会举行在其余一个线程中,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推行的,不会设有UI交互的题目。
  8. 终极,我们还学习了在Winform下不同线程之间相互的题目,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,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交互的题目,于是带来了新的EAP。APM与EAP一贯并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带来了TPL,也就是我们所熟知的Task编程,而.NET4.5就是大家大家了然的async/await了,可以看到.NET平昔在不停的开拓进取,加上如今频频的和开源社区的通力合作,跨平台等特色的引入,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,差不多花了本人六个周未的时日,希望可以给急需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,依旧未来学习)最终还要感谢@田园里面的蟋蟀,在翻阅的时候给自家找了有些错别字!

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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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