新普京娱乐平台异步编程

概述

  在事先写的一篇关于async和await的前生今生的篇章以往,我们就好像在async和await提升网址拍卖技能方面还也是有一部分猜疑,知乎本人也做了累累的品尝。先天我们再来回答须臾间以此主题材料,同一时间大家会做八个async和await在WinForm中的尝试,何况相比在4.5在此之前的异步编制程序方式APM/EAP和async/await的界别,最后我们还也许会追究在差别线程之间相互的标题。

  IIS存在着管理手艺的难题,不过WinForm却是UI响应的主题材料,何况WinForm的UI线程至始至终都是同贰个,所以两个之间有一定的区分。有人会问,以后还应该有人写WinForm吗?好呢,它确是一个相比老的事物吧,不比WPF炫,技巧也不比WPF先进,然而从架构层面来说,不管是Web,依然WinForm,又可能WPF,Mobile,这个都只是表现层,不是么?未来的巨型系统一般桌面客户端,Web端,手提式有线电话机,平板端都会涉嫌,那也是为啥会有应用层,服务层的留存。我们在这议论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都以显现层,在表现层我们相应只处理与“表现”相关的逻辑,任何与事务有关的逻辑应该都以位于下层管理的。关于架构的标题,大家前边再稳步深切,别的不要说作者未曾提示您,大家明日还有可能会看到.NET中另二个曾经老去的手艺Web
Service。

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目录

async/await怎么着晋级IIS管理本事

  首先响应本领并不完全都以说我们先后品质的标题,临时候大概您的主次尚未其余问题,何况细心经过优化,不过响应技艺照旧不曾上来,网址品质深入分析是三个复杂的活,有时候只可以靠经验和不仅的尝尝技巧达到规定的标准相比较好的功力。当然大家前些天研商的重大是IIS的处理技术,或然也说不定正是IIS的品质,但未有代码本人的品质。固然async/await能够增长IIS的管理本领,然而对于用户来讲一切页面从发起呼吁到页面渲染达成的那个时间,是不会因为我们加了async/await之后产生多大转移的。

  其余异步的ASP.NET并不是只有async/await才足以做的,ASP.NET在Web
Form时期就早就有异步Page了,富含ASP.NET
MVC不是也是有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,不过它也只是在原有一能力基础上做了一些校对,让技术员们写起异步代码来更便于了。我们常说微软喜欢新瓶装旧酒,至少大家要观望那个新瓶给我们带来了何等,不管是另外产品,都不容许一开始就很周详,所以持续的迭代立异,也得以说是一种科学做事的主意。

ASP.NET并行处理的步调

   ASP.NET是怎么在IIS中央银行事的一文已经很详细的牵线了叁个呼吁是如何从客户端到服务器的HTTP.SYS最终步入CL奥迪Q5举行管理的(刚强建议不领会这一块的同桌先看那篇作品,有助于你掌握本小节),不过富有的步调都以基于贰个线程的举个例子下开始展览的。IIS自己正是四个多线程的做事条件,若是我们从四线程的思想来看会产生怎么样变化吧?大家首先来看一下底下那张图。注意:大家上面包车型客车步子是起家在IIS7.0今后的合一格局基础之上的。(注:上边那张图在dudu的升迁之后,重新做了一部分查找专门的学业,做了一些改观,w3dt这一步来自于和讯集体对标题标不断探寻,详细的情况能够点这里

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  大家再来梳理一下方面包车型客车步子:

  1. 抱有的呼吁最起先是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个队列维护着那一个要求,这么些队列的request的数目当先一定数量(默许是一千)的时候,HTTP.SYS就能够一贯回到503情景(服务器忙),那是大家的第二个阀门。品质计数指标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负担把诉求从HTTP.SYS
    的体系中寄放二个一唱一和端口的行列中,据非官方资料体现该队列长度为能为20(该队列是非公开的,未有文书档案,所以也远非质量计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的连串中收获诉求,假若是急需ASP.NET管理的,就能够传递给CL汉兰达线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该手续。CLEvoque线程池的Worker线程数量是第一个阀门。
  4. 当CL揽胜极光中正在被管理的呼吁数据超过一定值(最大并行管理央求数量,.NET4从此暗中同意是四千)的时候,从IO线程过来的央浼就不会一贯付出Worker线程,而是放到二个进程池等第的多个行列了,等到那么些数目紧跟于临界值的时候,才会把它再一次提交Worker线程去管理。那是我们的第2个阀门。
  5. 上一步中谈起的非常进度池品级的系列有叁个长短的限定,能够由此web.config里面包车型地铁processModel/requestQueueLimit来安装。这可以说也是贰个阀门。当正在处理的数额越过所允许的最大并行管理央浼数量的时候,大家就能拿走503了。能够由此品质计数目的:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长短。

 哪些因素会调整我们的响应手艺

  从地点咱们关系了几大阀门中,大家能够吸取下边包车型大巴多少个数字调整大概说影响着大家的响应手艺。

  1. HTTP.SYS队列的长度
  2. CL福睿斯线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行管理诉求数量
  4. 进度池等第队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的长短

  以此自身觉着不需求卓绝解释,暗中同意值是一千。这么些值取决于我们我们后边IIS
IO线程和Worker线程的管理速度,假若它们八个都处理不了,那几个数字再大也远非用。因为最终他们会被积攒到进度池等第的类别中,所以只会导致内部存款和储蓄器的浪费。

最大Worker线程数量

  那么些值是足以在web.config中打开安插的。

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  maxWorkerThreads: CL中华V中真正处理央求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLPAJERO中真正处理供给的小不点儿Worker线程数量

  minWorkerThreads的暗中认可值是1,合理的加大他们得以制止不须要的线程成立和销毁工作。

最大并行处理央求数量

  进度池等级的行列给大家的CLXC60一定的缓冲,那中间要专注的是,那些队列还不曾进去到CL奥迪Q7,所以它不会据有大家托管景况的别样能源,约等于把央浼卡在了CL普拉多的外围。大家要求在aspnet.config等第举行布置,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
要是你安装的是4.0的话。

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  maxConcurrentRequestPerCPU:
每种CPU所允许的最大并行管理乞请数量,当CL大切诺基中worker线程正在管理的伸手之和越过那几个数时,从IO线程过来的央浼就能被停放大家进程池等第的行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进度池品级队列所允许的尺寸  

async和await 做了何等?

  大家到底要切入大旨了,拿ASP.NET
MVC例如,即便不利用async的Action,那么势必,它是在三个Woker线程中进行的。当我们拜见片段web
service,可能读文件的时候,那个Worker线程就能够被卡住。要是大家以此Action实践时间总共是100ms,其余访谈web
service花了80ms,理想图景下五个Worker线程一秒能够响应13个央求,如若大家的maxWorkerThreads是10,那我们一秒内接连可响应需要便是100。借使说我们想把那么些可响应央求数升到200咋做吗?

  有人会说,那还不轻巧,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实大家做也远非什么样
问题,确实是足以的,并且也的确能起到效能。那大家为何还要大费周折的搞什么
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家化解了什么样难点?它能够在大家拜会web
service的时候把当前的worker线程放走,将它放回线程池,那样它就足以去管理任何的乞求了。等到web
service给我们重临结果了,会再到线程池中专擅拿多少个新的woker线程继续往下执行。也正是说大家减弱了那部分等候的时光,充份利用了线程。

    大家来比较一下利用async/awit和不利用的处境,

  不使用async/await: 十八个woker线程1s可以拍卖200个央浼。

  那转换到总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  当中等待的时辰为 200 * 80ms = 16000ms。
  也正是说使用async/await大家起码节约了1陆仟ms的年华,那19个worker线程又会再去管理央浼,尽管遵照各类央求100ms的管理时间大家还足以再充实1伍二十个须要。何况别忘了100ms是依附共同情状下,包括等待时间在内的底子上获得的,所以其实况况大概还要多,当然大家那边未有算上线程切换的时日,所以实际上境况中是有少数差其他,可是应该不会比非常的大,因为我们的线程都以依附线程池的操作。
  全体结果是21个Worker线程不利用异步的景色下,1s能自理200个诉求,而利用异步的图景下得以管理3伍20个央浼,立马进步九成哟!接纳异步之后,对于同一的诉求数量,供给的Worker线程数据会大大缩小四分之二左右,二个线程至少会在堆上分配1M的内部存款和储蓄器,要是是一千个线程那正是1G的容积,即便内部存款和储蓄器现在方便人民群众,不过省着毕竟是好的嘛,况且越来越少的线程是足以减小线程池在尊崇线程时发生的CPU消耗的。另:dudu分享 CL冠道1秒之内只可以创设2个线程。

  注意:以上数量并非真实地度量试数据,实况二个request的时间也毫不100ms,开销在web
service上的时刻也毫无80ms,仅仅是给我们三个思路:),所以这几个中用了async和await之后对响应能力有多大的晋升和大家原先堵塞在这一个IO和互联网上的时光是有非常大的涉及的。

几点建议

  看到此间,不清楚大家有未有收获点什么。首先第一点大家要明白的是async/await不是万能药,不们无法仰望光写五个光键字就梦想质量的进级换代。要铭记,一个CPU在同时段内是只好进行三个线程的。从而那也是怎么async和await提议在IO大概是网络操作的时候利用。大家的MVC站点采访WCF也许Web
Service这种情景就卓殊的适合选取异步来操作。在上边包车型地铁例子中80ms读取web
service的岁月,大部份时间都以无需cpu操作的,那样cpu才方可被其余的线程利用,固然不是多少个读取web
service的操作,而是贰个复杂总计的操作,那你就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中运用异步,我们地点讲到的有关IIS的配置是相当的重视的,即便运用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

 开始时期对Web service的异步编制程序情势APM

  讲完大家伟大上的async/await之后,大家来拜见那几个技巧很老,可是概念确仍旧三番五次于今的Web
Service。 大家这里所说的指向web
service的异步编制程序格局不是指在劳动器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。大家领悟对于web service,大家经过增加web
service引用恐怕.net提供的更改工具就能够转换对应的代理类,能够让大家像调用本地代码同样访谈web
service,而所生成的代码类中对针对每三个web
service方法生成3个照管的方法,譬如说大家的法子名字为DownloadContent,除了这么些艺术之外还应该有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而那五个正是大家明日要说的开始时代的异步编制程序方式APM(Asynchronous
Programming Model)。上边就来走访我们web
service中的代码,注意大家未来的品类都是在.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的同步方法,WebClient也可能有异步方法即:DownloadStringAsync。不过我们要明了,不管服务器是一道照旧异步,对于客户端的话调用了您那一个web
service都以一律的,就是得等你回去结果。

  当然,我们也能够像MVC里面包车型大巴代码同样,把大家的服务器端也写成异步的。那获得好处的是那八个托管web
service的服务器,它的管理技巧得到加强,就好像ASP.NET一样。如若大家用JavaScript去调用这一个Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)正是大家客户端用到的异步编制程序技巧。假使是别的的客户端呢?比方说八个CS的桌面程序?大家需求异步编制程序么?

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网址,会有二个线程池处理着多少个线程来拍卖用户的诉求,换个说法ASP.NET网址生来就是基于多线程的。可是,在WinForm中,若是大家不刻意使用八线程,那至始至终,都独有三个线程,称之为UI线程。只怕在部分Mini的系统中WinForm相当少涉及到四线程,因为WinForm本人的优势就在它是单独运作在客户端的,在性质上和可操作性上都会有十分的大的优势。所以广大中型小型型的WinForm系统都是直接就访谈数据库了,况兼多数也独有数据的传输,什么图片能源这是相当少的,所以等待的时日是异常的短的,基本不用费怎么着脑子去思考怎么样3秒之内必须将页面呈现到用户前面这种难题。

  既然WinForm在性质上有这么大的优势,那它还索要异步吗?

  大家位置说的是中型Mini型的WinForm,若是是重型的类别啊?如若WinForm只是别的的十分的小部分,就如我们小说初步说的还会有相当多别的众五个手提式有线电电话机客户端,Web客户端,平板客户端呢?就算客户端非常多形成数据库撑不住咋做?
想在中等加一层缓存怎么做?

  拿八个b2b的网址效用比如,用户能够经过网址下单,手提式有线电话机也足以下单,还是能透过计算机的桌面客户端下单。在下完单之后要成功交易,仓库储存扣减,发送订单确认布告等等成效,而随意您的订单是经过哪些端完结的,这一个效应我们都要去做,对吧?这我们就不能够独立放在WinForm里面了,不然这几个代码在别的的端里面又得全部簇新再逐个落成,同样的代码放在不相同的地方那可是卓绝危急的,所以就有了大家后来的SOA架构,把这几个意义都分红服务,每体系型的端都以调用服务就能够了。一是足以统一吝惜这一个效用,二是能够很便利的做扩张,去更加好的适应效率和架构上的增加。例如说像下边那样的三个系统。

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  在上海教室中,Web端即便也是属于大家平日说的服务端(以致是由多台服务器组成的web会集),不过对大家整整体系来说,它也只是二个端而已。对于三个端的话,它自身只管理和用户交互的主题素材,其他具有的作用,业务都会提交后来台管理。在大家地点的架构中,应用层都不会一直到位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管理。那么应用层首要帮助做一些与用户交互的部分意义,尽管手提式有线电话机短信发送,邮件发送等等,何况能够依据优先级选择是纳入队列中稍候管理照旧平昔调用成效服务及时管理。

  在如此的贰个系统中,我们的Web服务器可以,Winform端也好都将只是全数连串中的二个终极,它们首要的别的是用户和前面服务中间的一个大桥。涉及到Service的调用之后,为了给用户优良的用户体验,在WinForm端,大家自然将在怀恋异步的问题。 

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS这样强劲的工具为大家转移代理类,大家在写调用Web
service的代码时就能够像调用本地类库同样调用Web
Service了,我们只供给加上一个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);
}

  代码非常的简便,在推行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回来了。在调用Web
service这两天内大家的UI不会被卡住,也不会现出“不可能响应这种景况”,我们依然能够拖动窗体乃至做别的的事务。那便是APM的魔力,不过大家的callback究竟是在哪个线程中进行的吧?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

APM异步编制程序情势详解

线程难点

  接下去大家正是更进一竿的刺探APM这种情势是何等工作的,但是首先大家要应对下边留下来的标题,这种异步的编制程序情势有未有为大家张开新的线程?让代码说话:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("Start calling web service on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);

    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}" , Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("End calling web service on thread: {0}, the result of the web service is: {1}",
        Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
        msg);
}

  大家在开关点击的章程和callback方法中分头出口当前线程的ID,以及她们是或不是属于线程池的线程,得到的结果如下:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Start calling web service on thread: 9
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : End calling web service on thread: 14, the result of
the web service is: <!DOCTYPE html>…

  按键点击的主意是由UI间接决定,很分明它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而作者辈的callback却是在贰个源于于线程池的后台线程实施的,答案公告了,但是这会给我们带来二个难点,大家地方讲了独有UI线程也能够去创新大家的UI控件,也正是说在callback中大家是无法更新UI控件的,那大家怎么着让更新UI让用户知道反馈呢?答案在后头接晓
:),让大家先注意于把APM弄掌握。

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5以前都被遍布使用,在WinForm窗体调整中,在二个IO操作的类库中等等!大家可以很轻松的找到搭配了Begin和End的办法,更重视的是只假若有代理的地点,我们都得以运用APM这种形式。我们来看四个异常的粗略的例证:

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,我们因而把eat封装成二个委托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法达成了异步的进行。也等于实际上的eat方法不是在主线程中实施的,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,该方法会在我们的eat方法推行完现在被调用,所以它会和我们eat方法在同二个线程中被调用。大家尽管驾驭代理的话就能知晓,代码实际上会被编写翻译成两个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编写翻译器为大家机关加进去的诀要,大家不用额外做任何事情,那在早先年代未有TPL和async/await以前(APM从.NET1.0时代就有了),的确是二个不易的选取。

再也认知APM

问询了Delegate达成的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来深入分析一下APM用到的那么些对象。
拿大家Web service的代理类来比如,它为大家转变了以下3个艺术:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步伊始方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步截至方法

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,借使大家的web

service调用还不曾回到,那那一年就能够用阻塞的点子去拿结果。可是在大家传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是曾经完毕了,也正是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编制程序形式中Begin方法总是回到IAsyncResult那一个接口的落到实处。IAsyncReuslt仅仅饱含以下4个属性:

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  WaitHanlde平常作为合办对象的基类,何况能够使用它来阻塞线程,越来越多消息能够参见MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的帮助,大家就足以经过以下两种办法去获得当前所推行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 姣好通告

  完结布告就是们在”WinForm异步调用WebService”那结中用到的情势,调完Begin方法之后,主线程固然落成职分了。我们也不用监督该操作的实市价况,当该操作推行完之后,大家在Begin方法中传进去的callback就能够被调用了,大家能够在拾贰分方式中调用End方法去获得结果。上面大家再简单说一下前方二种格局。

//轮询获取结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

while (!asyncResult.IsCompleted)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);

 // 强制等待结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

// 也可以调用WaitOne()的无参版本,不限制强制等待时间
if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000))
{
    var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
}
else
{ 
    // 2s时间已经过了,但是还没有执行完   
}

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET2.0生产的另一种过渡的异步编制程序模型,也是在.NET3.5从此Microsoft帮助的一种做法,为何吗?
若是大家建一个.NET4.0依然越来越高版本的WinForm项目,再去增多Web
Reference就能意识变化的代理类中已经未有Begin和End方法了,记住在3.5的时候是二者共存的,你能够选择随机一种来使用。不过到了.NET4.0事后,EAP成为了您唯一的精选。(笔者一贯不品味过手动生成代理类,有意思味的同窗能够尝尝一下)让大家来看一下在.NET4下,大家是何等异步调用Web
Service的。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Error == null)
    {
        textBox1.Text = e.Result;
    }
    else
    { 
        // 出错了
    }
}

线程问题

  不明了我们依然否记得,在APM形式中,callback是执行在另多少个线程中,没办法随易的去更新UI。不过假使您稳重看一下上面的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的主意中平昔就创新了UI,把再次回到的内容写到了贰个文本框里面。通过平等的章程能够窥见,在EAP这种异步编制程序方式下,事件绑定的措施也是在调用的那么些线程中执行的。也正是说化解了异步编制程序的时候UI交互的标题,而且是在同四个线程中举行。
看看下边包车型客车代码:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Call DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");

    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Completed DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");
}

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Call DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Completed DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

async/await 给WinFrom带来了什么

  假设说async给ASP.NET带来的是处理技术的提升,那么在WinForm中给程序猿带来的裨益则是最大的。我们再也毫无因为要落到实处异步写回调也许绑定事件了,省事了,可读性也提升了。不信你看上面大家将调用我们拾壹分web
service的代码在.NET4.5下达成一下:

private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContentSoapClient();
    var content = await pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");

    textBox1.Text = content.Body.DownloadContentResult;
}

  轻易的三行代码,像写同步代码同样写异步代码,笔者想只怕这正是async/await的吸引力吧。在await之后,UI线程就足以回去响应UI了,在地方的代码中大家是从未新线程产生的,和EAP同样获得结果间接就能够对UI操作了。

  async/await就如的确很好,可是一旦大家await前面包车型地铁代码实施在其他四个线程中会发生哪些业务啊?

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;
}

  我们在分界面中放了一个ProgressBar,同时开贰个线程去把从1到四千000的平方整体加起来,看起来是多个可怜耗费时间的操作,于是大家用Task.Run开了三个新的线程去实行。(注:即使是纯运算的操作,八线程操作对品质未有多大帮扶,大家这里主如果想给UI三个速度呈现当前拓展到哪一步了。)看起来未有何样难题,大家按F5运作吧!
  Bomb~

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  当推行到此处的时候,程序就夭亡了,告诉大家”无效操作,只好从创设porgressBar的线程访谈它。“
 那也是大家一开端波及的,在WinForm先后中,只有UI主线程本领对UI进行操作,另外的线程是绝非权限的。接下来大家就来走访,倘若在WinForm中贯彻非UI线程对UI调整的翻新操作。 

区别线程之间通信的标题

万能的Invoke

  WinForm中多数的控件包含窗体在内都兑现了Invoke.aspx)方法,能够流传一个Delegate,这些Delegate将会被抱有十一分调整的线程所调用,进而制止了跨线程访谈的题目。

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方法相比轻便,大家就不做过多的钻研了,可是大家要思索到有些,Invoke是WinForm达成的UI跨线程调换方式,WPF用的却是Dispatcher,假如是在ASP.NET下跨线程之间的一道又如何做吧。为了合作各个技艺平台下,跨线程同步的主题素材,Microsoft在.NET2.0的时候就引进了大家上面包车型客车这一个指标。

SynchronizationContext上下文同步对象

干什么供给SynchronizationContext

  就好像大家在WinForm中遇到的标题一样,有的时候候大家必要在三个线程中传递一些数码或然做一些操作到另多少个线程。可是在超越54%动静下那是不容许的,出于安全因素的思量,每一个线程都有它独立的内部存款和储蓄器空间和上下文。因而在.NET2.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它根本的效率之一是为大家提供了一种将一部分办事职分(Delegate)以队列的不二等秘书技存款和储蓄在五个上下文对象中,然后把这一个上下文对象关联到实际的线程上,当然一时候几个线程也得以提到到同八个SynchronizationContext对象。获取当前线程的联手上下文对象能够选用SynchronizationContext.Current。同一时候它还为我们提供以下三个艺术Post和Send,分别是以异步和联合的主意将我们地点说的干活职责放到我们SynchronizationContext的行列中。

SynchronizationContext示例

  照旧拿大家地点Invoke中用到的例子比如,只是这一次大家不间接调用控件的Invoke方法去立异它,而是写了叁个Report的点子特意去更新UI。

double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Current thread id is:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        Report(new Tuple<int, int>(50000000, i));
    }
    return result;
});

  每三次操作完今后我们调用一下Report方法,把我们总共要算的数字,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。

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不一致的是SynchronizationContext不需求对Control的援用,而Invoke必须先得有那多少个控件技能调用它的Invoke方法对它实行操作。

小结

  那篇博客内容有一点点长,不知情有稍许人得以看来这里:)。最开端小编只是想写写WinFrom下异步调用Web
瑟维斯的有的事物,在一方始那篇文书的标题是”异步编制程序在WinForm下的进行“,不过写着写着开采越来越多的迷团未有解开,其实都以局地老的技术在此之前尚未接触和垄断(monopoly)好,所以所幸就三遍性把她们都重新学习了二回,与我们大饱眼福。

  我们再来回想一下稿子所涉嫌到的一对要害的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(前期ASP.NET的异步开拓情势同样也许有这么的贡献),是在拜候数据库的时候、访谈远程IO的时候立时放出了当前的管理性程,能够让这一个线程回到线程池中,进而达成能够去管理其余伏乞的效果。
  2. 异步的ASP.NET开辟能够在拍卖技巧上带来多大的加强,取决于大家的次序有稍许时间是被堵塞的,也正是那么些访谈数据库和长途Service的年华。
  3. 除此之外将代码改成异步,大家还须要在IIS上做一些周旋的布局来促成最优化。
  4. 无论是ASP.NET、WinForm依旧Mobile、依旧平板,在巨型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以随意你未来是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),照旧所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又也许是相比流行的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是全部大型系统中的零星一角而已。当然笔者并非降级这个端的价值,正是因为我们注意于差别,努力进步每二个端的用户体验,工夫让这么些大型系统有出名的火候。小编想说的是,在您对现在技能赚取一定的成就之后,不要截止学习,因为任何软件架构连串中还会有多数众多奇妙的东西值得我们去开采。
  5. APM和EAP是在async/await在此之前的二种区别的异步编制程序格局。
  6. APM假使不打断主线程,那么成功布告(回调)就能推行在别的叁个线程中,进而给大家更新UI带来一定的题材。
  7. EAP的布告事件是在主线程中实践的,不会设有UI交互的标题。
  8. 终极,咱们还学习了在Winform下不一致线程之间相互的主题素材,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编制程序方法,从.NET1.0以来就有了。在.NET2.0的时候,微软意识到了APM的回调函数中与UI交互的主题材料,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,也正是大家所熟谙的Task编制程序,而.NET4.5就是大家咱们通晓的async/await了,能够看到.NET平素在不停的前进,加上这二日连连的和开源社区的同盟,跨平台等特点的引进,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最终,那篇小说从找资料学习到写出来,大致花了自家七个周未的小运,希望能够给需求的人要么感兴趣想要不断学习的人一点协助(不管是往前读书,依旧现在学习)最终还要多谢@田园里面包车型地铁蟋蟀,在翻阅的时候给自个儿找了有些错别字!

援引 & 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

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