C#中的异步调用剖析

我上次写创建线程的时候就想写一篇深入异步调用的笔记，但是由于当时对windows的进程与线程的概念不太清楚，没敢写，今天我仔细的分析并调试了一下C#中的异步调用的四种方法。把学习笔记分享出来。

假如要在一个线程中异步执行一个方法，则先创建一个该方法的委托类型，然后CLR会自动为该委托类型定义一个BeginInvoke方法和EndInvoke方法，我们就靠这两个方法异步调用委托类型指向的方法（这句话有点绕口，呵呵）

BeginInvoke这个方法用于启动异步调用，该方法具有和要异步执行的方法具有相同的参数列表，只不过又多加了两个参数，多加的那两个参数的作用在后面介绍。执行BeginInvoke方法后，将立即返回一个IAsyncResult，用于监视被调用方法执行的进度。

EndInvoke这个方法用于得到异步调用的结果，调用BeginInvoke方法后随时可以调用EndInvoke方法，假如异步调用还没有完成，EndInvoke会阻塞到异步调用执行完毕，EndInvoke的参数包括被调用方法的out和ref参数，还有在调用BeginInvoke方法时得到的那个IAsyncResult（好像就是一个哈希表的key，可以靠这个key去得到相应的线程，这样就可以处理多线程而不至于混乱了）

第一种方法：使用BeginInvoke方法后，主线程去执行一些操作，然后再使用EndInvoke方法等待被调用方法完成，以下是示例代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace sample
{

    class AsyncDemo // 我定义了一个演示的类，里面有一个测试方法TestMethod 其实完全可以把这个TestMethod写到Main()函数的同一个类中，只不过写成static方法即可
    {
        public string TestMethod(int callDuration, out int threadid)
        {
            Console.WriteLine("Test Method begins");
            Thread.Sleep(callDuration);//睡眠callDuration指定的毫秒

threadid = AppDomain.GetCurrentThreadId();//获取当前线程的id
return "MyCallTime was" + callDuration.ToString();//返回当前线程睡眠的时间

}
}

public delegate string AsyncDelegate(int callDuration, out int threadid); //创建一个AsyncDemo类中TestMethod方法相同签名的委托类型

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int threadID;
            AsyncDemo ad = new AsyncDemo();//声明一个AsyncDemo类型的对象ad，并创建一个实例赋给它
            AsyncDelegate andl = new AsyncDelegate(ad.TestMethod);//声明一个AsyncDelegate类型的对象andl，并让他指向ad对象的TestMethod方法

IAsyncResult ar = andl.BeginInvoke(3000, out threadID, null, null);//执行andl的BeginInvoke方法，返回一个IAsyncResult类型的实例对象给ar变量，其实是一个号码牌（不知道这样说是否形象）

Thread.Sleep(10);//使当前线程睡眠10毫秒（其实可去掉这句，我写这个的目的是确保异步线程已启动，再执行以下语句）

Console.WriteLine("Main Thread {0} Does Some Work",
AppDomain.GetCurrentThreadId());//输出当前线程的id

string ret = andl.EndInvoke(out threadID, ar);//使用EndInvoke方法，传入out或ref类型参数和在调用BeginInvoke方法时得到的IAsyncResult，此时主线程将等待异步调用执行完毕，返回结果后执行以下语句

Console.WriteLine("The call executed on thread {0},with return value : {1}",
threadID, ret);

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

ok,以上是第一种直接使用EndInvoke来等待异步调用完成的方法

C#异步调用使用IAsyncResult的WaitHandle属性的WaitOne()方法来实现多线程同步（二）

第二种方法是借助返回的IAsyncHandle的WaitHandle属性的WaitOne()方法实现线程同步后，执行代码，然后将要执行的代码执行后随时可调用EndInvoke方法。

示例代码基本没有什么改动，只是在BeginInvoke方法后执行一个ar.WaitHandle.WaitOne()方法，该方法将阻塞主线程使主线程等待返回ar的begininvoke调用的方法的线程执行完毕（不要怪我说话有点绕，我是说的详细，否则你弄不明白，仔细看这句话就明白了^o^）。

本着一切代码都是纸老虎的原则，请仔细分析下面的代码其实和示例1基本无异，只是使用WaitOne()方法同步了一下线程而已

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace sample
{

    class AsyncDemo
    {
        public string TestMethod(int callDuration, out int threadid)
        {
            Console.WriteLine("Test Method begins");
            Thread.Sleep(callDuration);

            threadid = AppDomain.GetCurrentThreadId();
            return "MyCallTime was" + callDuration.ToString();
        }
    }

public delegate string AsyncDelegate(int callDuration, out int threadid);

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int threadID;
            AsyncDemo ad = new AsyncDemo();
            AsyncDelegate andl = new AsyncDelegate(ad.TestMethod);

IAsyncResult ar = andl.BeginInvoke(3000, out threadID, null, null);

Thread.Sleep(10);

Console.WriteLine("Main Thread {0} Does Some Work",
AppDomain.GetCurrentThreadId());

ar.AsyncWaitHandle.WaitOne();//执行该方法时主线程将等待辅助线程执行完毕，使两线程同步后再执行以下语句

Console.WriteLine("其实很简单");//执行一些方法

string ret = andl.EndInvoke(out threadID, ar);//使用EndInvoke来获取返回结果和传入ref和out的变量获取修改后的实例的位置（这我就不太好用语言来表述了，你自己心领神会吧）

Console.WriteLine("The call executed on thread {0},with return value : {1}",
threadID, ret);

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

C#异步调用之轮询异步调用完成（三）

我觉得这个没必要称之为一种方法，和第二种方法无异，不过我感觉第二种方法是把这种方法封装起来了，而这种方法要我们自己写一个循环来不断查询异步调用的方法是否已经完成，使用该方法的人一般属于“吃饱撑的”类型的人（呵呵，我这种写这种方法的人亦如是）

其实就是把使用ar.WaitHandle.WaitOne()方法替换成一个While循环，假如没完成就睡眠10毫秒，用ar.IsCompleted属性来判断是否执行完毕

While (ar.IsCompleted == false) //假如没有执行完

{

Thread.Sleep(10);//睡眠10毫秒

}

就是把ar.WaitHandle.WaitOne()替换成上面的While循环来同步线程

代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace sample
{

class AsyncDemo
    {
        public string TestMethod(int callDuration, out int threadid)
        {
            Console.WriteLine("Test Method begins");
            Thread.Sleep(callDuration);

threadid = AppDomain.GetCurrentThreadId();
            return "MyCallTime was" + callDuration.ToString();
        }
    }

public delegate string AsyncDelegate(int callDuration, out int threadid);

IAsyncResult ar = andl.BeginInvoke(3000, out threadID, null, null);

Thread.Sleep(10);

Console.WriteLine("Main Thread {0} Does Some Work",
AppDomain.GetCurrentThreadId());

while (ar.IsCompleted == false)
            {
                Thread.Sleep(10);
            }

Console.WriteLine("其实很简单");

string ret = andl.EndInvoke(out threadID, ar);

Console.WriteLine("The call executed on thread {0},with return value : {1}",
threadID, ret);

Console.ReadLine();
}
}
}

C#异步调用之使用回调函数（四）

这个和以上三种方法不同，也比较抽象难以理解，但是我想一个正常人的智商多看几遍理解起来是没有问题的。

我先说下回调函数，就是我在第一篇的时候讲过的，委托类型的BeginInvoke方法除被调用函数的参数列表外还另外加了两个参数，第一个参数就是回调方法的委托（该回调方法必须是无返回的，因为这个参数必须是System.AsyncCallBack委托，这个委托指向的是一个无返回的方法，而且这个方法只能由一个参数，参数类型是IAsyncResult,但是可以使用该参数传递任何object），第二个参数是一个param参数列表，是执行该回调方法的时候要用到的参数（应该能理解），也可以是执行BeginInvoke方法时返回的那个IAsyncResult，这样就可以在回调方法中通过，IAsyncResult.AsyncState属性来返回BeginInvoke方法所属的委托，通过这样来在回调函数中执行EndInvoke方法。

以下是示例代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace sample
{

class AsyncDemo
    {
        public string TestMethod(int callDuration, out int threadid)
        {
            Console.WriteLine("Test Method begins");
            Thread.Sleep(callDuration);

threadid = AppDomain.GetCurrentThreadId();
            return "MyCallTime was" + callDuration.ToString();
        }
    }

public delegate string AsyncDelegate(int callDuration, out int threadid);

IAsyncResult ar = andl.BeginInvoke(3000, out threadID,
new AsyncCallback(CallBackMethod), andl);

Thread.Sleep(10);

Console.WriteLine("Main Thread {0} Does Some Work",
AppDomain.GetCurrentThreadId());

Console.ReadLine();
}

static void CallBackMethod(IAsyncResult ar) //无返回而且只有一个IAsyncResult类型的参数ar
        {
            int j;
            AsyncDelegate andl = (AsyncDelegate)ar.AsyncState;

Console.WriteLine(andl.EndInvoke(out j, ar));
}

}
}