C#委託的異步調用

本文將主要通過“同步調用”、“異步調用”、“異步回調”三個示例來講解在用委託執行同一個“加法類”的時候的的區別和利弊。
 

首先，通過代碼定義一個委託和下面三個示例將要調用的方法：

/*添加的命名空間
using System.Threading;
using System.Runtime.Remoting.Messaging;
*/
    public delegate int AddHandler(int a,int b);
    public class 加法類
    {
        public static int Add(int a, int b)
        {
            Console.WriteLine("開始計算：" + a + "+" + b);
            Thread.Sleep(3000); //模擬該方法運行三秒
            Console.WriteLine("計算完成！");
            return a + b;
        }
    }

 

 

同步調用

委託的Invoke方法用來進行同步調用。同步調用也可以叫阻塞調用，它將阻塞當前線程，然後執行調用，調用完畢後再繼續向下進行。

public class 同步調用
{
        static void Main()
        {
            Console.WriteLine("===== 同步調用 SyncInvokeTest =====");
            AddHandler handler = new AddHandler(加法類.Add);
            int result = handler.Invoke(1, 2);

            Console.WriteLine("繼續做別的事情。。。");

            Console.WriteLine(result);
            Console.ReadKey();
        }
        /*運行結果：
         ===== 同步調用 SyncInvokeTest =====
         開始計算：1+2
         計算完成！
         繼續做別的事情。。。
         3       */
}

同步調用會阻塞線程，如果是要調用一項繁重的工作（如大量IO操作），可能會讓程序停頓很長時間，造成糟糕的用戶體驗，這時候異步調用就很有必要了。
 

 

異步調用

異步調用不阻塞線程，而是把調用塞到線程池中，程序主線程或UI線程可以繼續執行。
委託的異步調用通過BeginInvoke和EndInvoke來實現。
 

public class 異步調用
{
        static void Main()
        {
            Console.WriteLine("===== 異步調用 AsyncInvokeTest =====");
            AddHandler handler = new AddHandler(加法類.Add);

            //IAsyncResult: 異步操作接口(interface)
            //BeginInvoke: 委託(delegate)的一個異步方法的開始
            IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(1, 2, null, null);

            Console.WriteLine("繼續做別的事情。。。");

            //異步操作返回
            Console.WriteLine(handler.EndInvoke(result));
            Console.ReadKey();
        }
        /*運行結果：
         ===== 異步調用 AsyncInvokeTest =====
         繼續做別的事情。。。
         開始計算：1+2
         計算完成！
         3       */
}

可以看到，主線程並沒有等待，而是直接向下運行了。
但是問題依然存在，當主線程運行到EndInvoke時，如果這時調用沒有結束（這種情況很可能出現），這時爲了等待調用結果，線程依舊會被阻塞。
 

 異步委託，也可以參考如下寫法：

Action<object> action=(obj)=>method(obj);
action.BeginInvoke(obj,ar=>action.EndInvoke(ar),null);

簡簡單單兩句話就可以完成一部操作。
 

 

異步回調

用回調函數，當調用結束時會自動調用回調函數，解決了爲等待調用結果，而讓線程依舊被阻塞的局面。

public class 異步回調
{
        static void Main()
        {
            Console.WriteLine("===== 異步回調 AsyncInvokeTest =====");
            AddHandler handler = new AddHandler(加法類.Add);

            //異步操作接口(注意BeginInvoke方法的不同！)
            IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(1,2,new AsyncCallback(回調函數),"AsycState:OK");
            
            Console.WriteLine("繼續做別的事情。。。");
            Console.ReadKey();
        }

        static void 回調函數(IAsyncResult result)
        {      //result 是“加法類.Add()方法”的返回值

            //AsyncResult 是IAsyncResult接口的一個實現類，空間：System.Runtime.Remoting.Messaging
            //AsyncDelegate 屬性可以強制轉換爲用戶定義的委託的實際類。
            AddHandler handler = (AddHandler)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
            Console.WriteLine(handler.EndInvoke(result));
            Console.WriteLine(result.AsyncState);
        }
        /*運行結果：
        ===== 異步回調 AsyncInvokeTest =====
        開始計算：1+2
        繼續做別的事情。。。
        計算完成！
        3
        AsycState:OK
                 */
}

我定義的委託的類型爲AddHandler，則爲了訪問 AddHandler.EndInvoke，必須將異步委託強制轉換爲 AddHandler。可以在異步回調函數（類型爲 AsyncCallback）中調用 MAddHandler.EndInvoke，以獲取最初提交的 AddHandler.BeginInvoke 的結果。 

 

問題： 
 

（1）int result = handler.Invoke(1,2);
爲什麼Invoke的參數和返回值和AddHandler委託是一樣的呢？
答：
Invoke方法的參數很簡單，一個委託，一個參數表(可選)，而Invoke方法的主要功能就是幫助你在UI線程上調用委託所指定的方法。Invoke方法首先檢查發出調用的線程(即當前線程)是不是UI線程，如果是，直接執行委託指向的方法，如果不是，它將切換到UI線程，然後執行委託指向的方法。不管當前線程是不是UI線程，Invoke都阻塞直到委託指向的方法執行完畢，然後切換回發出調用的線程(如果需要的話)，返回。
所以Invoke方法的參數和返回值和調用他的委託應該是一致的。

（2）IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(1,2,null,null);

BeginInvoke : 開始一個異步的請求,調用線程池中一個線程來執行，
返回IAsyncResult 對象(異步的核心). IAsyncResult 簡單的說,他存儲異步操作的狀態信息的一個接口,也可以用他來結束當前異步。
注意: BeginInvoke和EndInvoke必須成對調用.即使不需要返回值，但EndInvoke還是必須調用，否則可能會造成內存泄漏。

 

（3）IAsyncResult.AsyncState 屬性：
獲取用戶定義的對象，它限定或包含關於異步操作的信息。 例如：

static void AddComplete(IAsyncResult result) 
{   
      AddHandler handler = (AddHandler)result.AsyncState;    
      Console.WriteLine(handler.EndInvoke(result)); 
      。。。。。
}