异步编程

概述

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

  在事先写的一篇有关async和await的前生今生的篇章之后,大家如同在async和await提升网站拍卖能力方面还有一对疑团,新浪本身也做了成百上千的品尝。明天咱们再来回答刹那间以此难点,同时大家会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且比较在4.5之前的异步编程形式APM/EAP和async/await的区分,最终大家还会追究在不一致线程之间相互的题材。

概述

  在此前写的一篇有关async和await的前生今生的篇章之后,我们就像在async和await提升网站拍卖能力方面还有局地疑点,新浪本身也做了众多的尝试。今日大家再来回答弹指间以此难题,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事先的异步编程形式APM/EAP和async/await的不相同,最终大家还会追究在差距线程之间相互的题材。

  IIS存在着处理能力的题材,可是WinForm却是UI响应的标题,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差别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?好啊,它确是一个相比较老的事物吗,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,如故WinForm,又或者WPF,Mobile,这几个都只是表现层,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,那也是怎么会有应用层,服务层的存在。大家在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是显示层,在表现层大家理应只处理与“表现”相关的逻辑,任何与作业有关的逻辑应该都是身处下层处理的。关于架构的标题,我们前面再逐步深切,其它别说我没有提醒您,我们后天还会看到.NET中另一个早就老去的技巧Web
Service。

  还得唤醒您,小说内容有点长,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,是非凡关系的开头,想明白是什么样会让您格外吧?想知道为何东京后天会下那样大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是自家的稿子,而是我们冒着小雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得拥有!

  IIS存在着处理能力的题材,可是WinForm却是UI响应的标题,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有早晚的不同。有人会问,现在还有人写WinForm吗?好吧,它确是一个相比较老的东西啊,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,依然WinForm,又或许WPF,Mobile,那个都只是表现层,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,那也是干什么会有应用层,服务层的留存。大家在那谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是表现层,在表现层大家应有只处理与“表现”相关的逻辑,任何与工作相关的逻辑应该都是坐落下层处理的。关于架构的题材,大家前边再逐渐长远,其余别说我从没提醒您,我们今日还会看到.NET中另一个业已老去的技术Web
Service。

目录

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async/await怎么着升高IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说我们先后品质的题材,有时候可能您的次第尚未其它难题,而且仔细经过优化,但是响应能力照旧没有上来,网站品质分析是一个复杂的活,有时候只可以靠经验和不止的品味才能达成相比好的功用。当然大家前些天议论的重假诺IIS的处理能力,或者也恐怕就是IIS的质量,但从未代码本身的性质。固然async/await可以抓好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毕的那么些日子,是不会因为大家加了async/await之后爆发多大转变的。

  此外异步的ASP.NET并非只有async/await才足以做的,ASP.NET在Web
Form时代就曾经有异步Page了,包含ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,但是它也只是在原来一技能基础上做了有些纠正,让程序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,至少大家要来看那些新瓶给大家带来了哪些,不管是其余产品,都不容许一开头就很周全,所以持续的迭代改进,也得以说是一种科学做事的章程。

目录

ASP.NET并行处理的手续

   ASP.NET是怎么样在IIS中行事的新普京娱乐平台,一文已经很详细的牵线了一个请求是怎么从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLR举行处理的(强烈提出不明白这一块的同室先看那篇小说,有助于你了然本小节),不过所有的步调都是基于一个线程的比方下开展的。IIS本身就是一个三四线程的办事条件,假若大家从四线程的理念来看会暴发什么变动吗?大家第一来看一下上面那张图。注意:我们上边的手续是树立在IIS7.0将来的购并情势基础之上的。(注:下边那张图在dudu的提示之后,重新做了一部分查找工作,做了一些改动,w3dt这一步来自于今日头条团体对标题标不断探索,详情可以点这里

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  大家再来梳理一下方面的步子:

  1. 抱有的请求最先河是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个连串维护着那几个请求,那几个行列的request的数码超出一定数额(默许是1000)的时候,HTTP.SYS就会间接再次来到503境况(服务器忙),那是我们的首先个阀门。质量计数目标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的系列中放置一个应和端口的行列中,据非官方资料突显该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也绝非品质计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的队列中获取请求,如果是内需ASP.NET处理的,就会传递给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线程数量是第四个阀门。
  4. 当CLR中正在被处理的乞请数据超越一定值(最大并行处理请求数量,.NET4自此默认是5000)的时候,从IO线程过来的请求就不会直接交给Worker线程,而是放到一个进程池级其他一个序列了,等到这一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。那是大家的第一个阀门。
  5. 上一步中说到的可怜进程池级其他体系有一个长度的限量,可以因此web.config里面的processModel/requestQueueLimit来安装。那能够说也是一个阀门。当正在处理的数目超过所允许的最大并行处理请求数量的时候,我们就会拿走503了。可以由此品质计数目的:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查看该队列的长度。

async/await如何进步IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说咱俩先后性能的难题,有时候可能你的次序没有其他难点,而且仔细经过优化,不过响应能力或者尚未上来,网站质量分析是一个复杂的活,有时候只能够靠经验和不断的品尝才能达到相比好的效益。当然我们后天谈论的紧要是IIS的拍卖能力,或者也可能就是IIS的品质,但尚未代码本身的性质。纵然async/await可以增强IIS的拍卖能力,不过对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完结的那些时刻,是不会因为我们加了async/await之后发出多大变化的。

  此外异步的ASP.NET并非唯有async/await才得以做的,ASP.NET在Web
Form时代就曾经有异步Page了,包含ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,但是它也只是在原来一技术基础上做了有的改正,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,至少大家要看到那些新瓶给大家带来了什么样,不管是其它产品,都不容许一起始就很周详,所以持续的迭代革新,也得以说是一种科学做事的艺术。

 哪些因素会操纵大家的响应能力

  从上面我们提到了几大阀门中,大家得以得出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队列的尺寸
  2. CLR线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进度池级别队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的尺寸

  其一我以为不须要相当解释,默许值是1000。这几个值取决于大家大家前边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,倘若它们多少个都处理不了,这么些数字再大也远非用。因为最终他们会被储存到进程池级其他队列中,所以只会促成内存的荒废。

最大Worker线程数量

  这几个值是足以在web.config中举办配置的。

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  maxWorkerThreads: CLR中真正处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中真正处理请求的微小Worker线程数量

  minWorkerThreads的默许值是1,合理的加大他们得避防止不须要的线程成立和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进度池级其余队列给大家的CLR一定的缓冲,那其间要小心的是,这一个队列还未曾进入到CLR,所以它不会占据大家托管环境的别的资源,也就是把请求卡在了CLR的外面。我们要求在aspnet.config级别举办安顿,大家可以在.net
fraemwork的装置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
如若你安装的是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线程正在处理的央浼之和超越这一个数时,从IO线程过来的哀告就会被置于大家进度池级其余系列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的长短  

ASP.NET并行处理的步骤

   ASP.NET是怎么着在IIS中工作的一文已经很详细的介绍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(强烈提议不打听这一块的同室先看那篇文章,有助于你通晓本小节),不过拥有的步子都是根据一个线程的比方下展开的。IIS本身就是一个二十四线程的行事环境,如若我们从十六线程的眼光来看会暴发什么变动吗?大家第一来看一下上边那张图。注意:大家下边的手续是赤手空拳在IIS7.0以后的合并情势基础之上的。(注:上面那张图在dudu的升迁之后,重新做了一些搜索工作,做了部分改动,w3dt这一步来自于新浪公司对标题标无休止探索,详情可以点这里

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  我们再来梳理一下方面的步调:

  1. 不无的央浼最伊始是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个队列维护着那些请求,这一个行列的request的数额当先一定数额(默许是1000)的时候,HTTP.SYS就会直接回到503情状(服务器忙),那是我们的首个阀门。质量计数目的:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的队列中置放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,所以也未曾质量计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的队列中拿走请求,借使是亟需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线程数量是首个阀门。
  4. 当CLR中正在被拍卖的哀告数据当先一定值(最大并行处理请求数量,.NET4事后默许是5000)的时候,从IO线程过来的呼吁就不会直接付出Worker线程,而是放到一个进度池级其余一个行列了,等到那个数目紧跟于临界值的时候,才会把它再一次提交Worker线程去处理。那是我们的第多少个阀门。
  5. 上一步中说到的至极进度池级别的队列有一个尺寸的限制,可以因此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,大家就会收获503了。可以因而质量计数目的:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的尺寸。

async和await 做了什么样?

  我们总算要切入主题了,拿ASP.NET
MVC举例,若是不行使async的Action,那么早晚,它是在一个Woker线程中进行的。当大家访问片段web
service,或者读文件的时候,那么些Worker线程就会被卡住。要是我们这一个Action执行时间累计是100ms,其余访问web
service花了80ms,理想图景下一个Worker线程一秒能够响应10个请求,假如我们的maxWorkerThreads是10,那大家一秒内接连可响应请求就是100。要是说大家想把那个可响应请求数升到200如何是好呢?

  有人会说,那还不不难,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也不曾怎么
难题,确实是足以的,而且也确确实实能起到职能。这大家怎么还要冥思苦想的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家解决了何等难点?它可以在我们走访web
service的时候把如今的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就足以去处理任何的请求了。等到web
service给我们重返结果了,会再到线程池中任意拿一个新的woker线程继续往下执行。也就是说大家收缩了这有些等待的时光,充份利用了线程。

    大家来比较一下施用async/awit和不选用的意况,

  不应用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,
  其中等待的小运为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await大家足足节约了16000ms的日子,那20个worker线程又会再去处理请求,即使如约每个请求100ms的处理时间大家仍能再充实160个请求。而且别忘了100ms是基于联合情状下,包含等待时间在内的底蕴上取得的,所以实际情状也许还要多,当然大家那里没有算上线程切换的时间,所以其实际情况形中是有好几差别的,可是应当不会很大,因为我们的线程都是基于线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不利用异步的状态下,1s能自理200个请求,而选取异步的情况下得以拍卖360个请求,立马进步80%哟!选择异步之后,对于同一的央浼数量,须求的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,如若是1000个线程那就是1G的容量,固然内存现在福利,不过省着到底是好的嘛,而且更少的线程是可以减去线程池在维护线程时发出的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只好创建2个线程。

  注意:以上数据毫无真正测试数据,真实情形一个request的大运也并非100ms,费用在web
service上的年月也毫不80ms,仅仅是给大家一个思路:),所以那之中用了async和await之后对响应能力有多大的擢升和咱们原来堵塞在那个IO和互联网上的时日是有很大的关系的。

 哪些因素会操纵大家的响应能力

  从上边大家提到了几大阀门中,大家得以得出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队列的尺寸
  2. CLR线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进度池级别队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的长短

  本条自己认为不需求非常解释,默许值是1000。这几个值取决于大家我们前面IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,如若它们多个都处理不了,这些数字再大也绝非用。因为最终他们会被贮存到进度池级其余队列中,所以只会招致内存的浪费。

最大Worker线程数量

  那些值是足以在web.config中举行布置的。

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  maxWorkerThreads: CLR中真实处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中实际处理请求的纤维Worker线程数量

  minWorkerThreads的默许值是1,合理的加大他们得防止止不须求的线程创设和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级其余队列给我们的CLR一定的缓冲,这其间要留意的是,那一个行列还未曾进入到CLR,所以它不会占据大家托管环境的其它资源,也就是把请求卡在了CLR的外场。大家须求在aspnet.config级别举行布署,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
如若您安装的是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么些数时,从IO线程过来的央浼就会被停放大家进度池级其余行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进度池级别队列所允许的尺寸  

几点提出

  看到此间,不精晓我们有没有获取点什么。首先第一点大家要知道的是async/await不是万能药,不们无法指望光写三个光键字就愿意品质的升级。要切记,一个CPU在同一时间段内是不得不举行一个线程的。于是那也是干什么async和await提出在IO或者是互连网操作的时候利用。我们的MVC站点访问WCF或者Web
Service那种景象就不行的契合采纳异步来操作。在下面的事例中80ms读取web
service的时刻,大部份时间都是不须要cpu操作的,那样cpu才足以被其余的线程利用,即使不是一个读取web
service的操作,而是一个参差不齐计算的操作,那你就等着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的配备是很重大的,要是运用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

async和await 做了怎样?

  大家总算要切入要旨了,拿ASP.NET
MVC举例,倘诺不行使async的Action,那么早晚,它是在一个Woker线程中实践的。当我们访问片段web
service,或者读文件的时候,这一个Worker线程就会被堵塞。假如我们这一个Action执行时间总共是100ms,其它访问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,假若大家的maxWorkerThreads是10,那大家一秒内连接可响应请求就是100。要是说我们想把这一个可响应请求数升到200怎么做啊?

  有人会说,那还不不难,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实大家做也远非什么样
难题,确实是可以的,而且也实在能起到效果。那我们为啥还要费尽脑筋的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家缓解了何等难题?它可以在大家访问web
service的时候把当前的worker线程放走,将它放回线程池,那样它就可以去处理其他的伏乞了。等到web
service给大家回去结果了,会再到线程池中任意拿一个新的woker线程继续往下实施。也就是说大家收缩了那部分等候的日子,充份利用了线程。

    大家来对待一下行使async/awit和不使用的情景,

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

  那转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的时光为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await大家足足节约了16000ms的时日,那20个worker线程又会再去处理请求,即便如约每个请求100ms的拍卖时间我们仍是可以够再增添160个请求。而且别忘了100ms是依照联合景况下,包含等待时间在内的基础上获得的,所以其实意况恐怕还要多,当然大家那里没有算上线程切换的岁月,所以实际上情状中是有一些异样的,不过应当不会很大,因为大家的线程都是基于线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不采用异步的情状下,1s能自理200个请求,而采取异步的情形下得以处理360个请求,立马升高80%呀!选取异步之后,对于同样的伏乞数量,要求的Worker线程数据会大大缩小50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,如若是1000个线程那就是1G的容量,就算内存现在有利于,可是省着终究是好的嘛,而且更少的线程是足以减去线程池在保障线程时发出的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只可以创制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的大运也绝不100ms,开支在web
service上的年月也休想80ms,仅仅是给大家一个思路:),所以那里面用了async和await之后对响应能力有多大的晋级和大家原来堵塞在那个IO和互联网上的时刻是有很大的关系的。

 早期对Web service的异步编程格局APM

  讲完大家巨大上的async/await之后,大家来探望那些技术很老,不过概念确依旧持续至今的Web
Service。 我们那里所说的针对性web
service的异步编程方式不是指在劳务器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。大家知道对于web service,我们经过添加web
service引用或者.net提供的浮动工具就可以变更对应的代理类,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个照应的点子,比如说我们的主意名叫DownloadContent,除了这么些艺术之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而那三个就是我们后日要说的初期的异步编程格局APM(Asynchronous
Programming Model)。上边就来看望大家web
service中的代码,注意大家现在的门类都是在.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的一块方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。不过大家要清楚,不管服务器是联名仍然异步,对于客户端的话调用了你这几个web
service都是同样的,就是得等你回到结果。

  当然,大家也得以像MVC里面的代码一样,把大家的劳务器端也写成异步的。那得到好处的是老大托管web
service的服务器,它的处理能力得到抓好,似乎ASP.NET一样。假使我们用JavaScript去调用这些Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是大家客户端用到的异步编程技术。若是是其他的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?我们须要异步编程么?

几点指出

  看到这里,不精晓大家有没有收获点什么。首先第一点大家要领会的是async/await不是万能药,不们不可以指望光写两个光键字就愿意质量的升级换代。要铭记在心,一个CPU在同一时间段内是不得不执行一个线程的。从而那也是为什么async和await指出在IO或者是网络操作的时候使用。大家的MVC站点访问WCF或者Web
Service那种情景就丰硕的适合选择异步来操作。在上边的事例中80ms读取web
service的时辰,大部份时间都是不要求cpu操作的,那样cpu才可以被其它的线程利用,即使不是一个读取web
service的操作,而是一个繁杂计算的操作,那您就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中行使异步,大家地方讲到的关于IIS的布置是很重点的,若是应用了异步,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七个线程来拍卖用户的哀求,换个说法ASP.NET网站生来就是基于八线程的。不过,在WinForm中,借使大家不刻意使用三十二线程,那至始至终,都只有一个线程,称之为UI线程。也许在一部分微型的系统中WinForm很少涉及到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是独自运转在客户端的,在性质上和操作性上都会有很大的优势。所以众多中小型的WinForm系统都是直接就访问数据库了,并且大多也唯有数量的传输,什么图片资源那是很少的,所以等待的时间是很短的,基本不用费怎么样脑子去考虑什么3秒之内必须将页面突显到用户面前那种难题。

  既然WinForm在性质上有这么大的优势,那它还索要异步吗?

  大家地方说的是中小型的WinForm,若是是巨型的连串啊?若是WinForm只是其余的很小一些,就如我们文章发轫说的还有很多其余众多少个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?假设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如何是好?

  拿一个b2b的网站作用举例,用户能够通过网站下单,手机也可以下单,还足以经过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功效,而不论是你的订单是通过哪个端已毕的,那几个意义大家都要去做,对吗?那我们就不可以独立放在WinForm里面了,不然那个代码在任何的端里面又得全体全新再相继已毕,同样的代码放在不相同的地点这但是卓殊危险的,所以就有了俺们后来的SOA架构,把这一个意义都抽成服务,每体系型的端都是调用服务就足以了。一是足以统一体贴这几个职能,二是可以很便利的做增添,去更好的适应功能和架构上的扩张。比如说像下边那样的一个系统。

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  在上图中,Web端即便也是属于大家日常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),但是对我们所有体系来说,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标题,其他具备的效益,业务都会提交后来台处理。在我们地点的架构中,应用层都不会一贯加入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些职能,若是手机短信发送,邮件发送等等,并且能够根据优先级选拔是放入队列中稍候处理如故直接调用效率服务及时处理。

  在如此的一个体系中,大家的Web服务器可以,Winform端也好都将只是整连串统中的一个极端,它们首要的其余是用户和前边服务时期的一个桥梁。涉及到Service的调用之后,为了给用户可以的用户体验,在WinForm端,大家自然就要考虑异步的难点。 

 早期对Web service的异步编程情势APM

  讲完大家巨大上的async/await之后,大家来探视这几个技术很老,可是概念确依然持续至今的Web
Service。 大家这里所说的针对web
service的异步编程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。我们精通对于web service,大家由此添加web
service引用或者.net提供的成形工具就可以转变对应的代理类,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个照应的措施,比如说我们的措施名叫DownloadContent,除了那几个方法之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而那八个就是我们前日要说的早期的异步编程情势APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来看看大家web
service中的代码,注意大家现在的档次都是在.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);
    }
}

  注意大家web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的一道方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。不过大家要清楚,不管服务器是联合仍然异步,对于客户端的话调用了您那个web
service都是平等的,就是得等你回到结果。

  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。那得到好处的是非常托管web
service的服务器,它的拍卖能力得到加强,就好像ASP.NET一样。要是大家用JavaScript去调用这一个Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是我们客户端用到的异步编程技术。倘诺是别的的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?大家须要异步编程么?

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS那样强劲的工具为大家转移代理类,大家在写调用Web
service的代码时就可以像调用本地类库一样调用Web
Service了,大家只必要加上一个Web Reference就能够了。

新普京娱乐平台 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);
}

  代码卓殊的简要,在实施完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回去了。在调用Web
service那段日子内大家的UI不会被封堵,也不会冒出“不可能响应那种状态”,大家还是能拖动窗体甚至做任何的事情。那就是APM的魔力,不过大家的callback究竟是在哪个线程中实施的啊?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几个线程来拍卖用户的伸手,换个说法ASP.NET网站生来就是基于四线程的。可是,在WinForm中,如果大家不刻意使用三十二线程,那至始至终,都唯有一个线程,称之为UI线程。也许在有些袖珍的系统中WinForm很少涉及到三十二线程,因为WinForm本身的优势就在它是独自运行在客户端的,在性质上和操作性上都会有很大的优势。所以重重中小型的WinForm系统都是间接就访问数据库了,并且大多也唯有多少的传输,什么图片资源那是很少的,所以等待的大运是很短的,基本不用费如何脑子去考虑什么3秒之内必须将页面呈现到用户面前那种问题。

  既然WinForm在性质上有这么大的优势,那它还索要异步吗?

  大家地点说的是中小型的WinForm,假诺是巨型的系统吧?假若WinForm只是任何的很小一些,似乎大家小说伊始说的还有许多其余众多个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?要是客户端很多导致数据库撑不住如何做?
想在当中加一层缓存怎么做?

  拿一个b2b的网站成效举例,用户可以透过网站下单,手机也可以下单,还足以因此计算机的桌面客户端下单。在下完单之后要做到交易,库存扣减,发送订单确认布告等等功效,而不论你的订单是由此哪些端达成的,这几个作用大家都要去做,对啊?那大家就不可能独立放在WinForm里面了,不然这几个代码在其余的端里面又得全部崭新再相继落成,同样的代码放在差距的地点那不过朝不保夕的,所以就有了咱们后来的SOA架构,把那么些功用都抽成服务,每种类型的端都是调用服务就可以了。一是足以统一珍重那一个效应,二是可以很便宜的做增添,去更好的适应功效和架构上的扩张。比如说像下边那样的一个系统。

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  在上图中,Web端就算也是属于大家日常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),然则对我们任何种类的话,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标题,其他具备的机能,业务都会提交后来台处理。在我们地点的架构中,应用层都不会直接到位真正业务逻辑相关的处理,而是放到大家更下层数据层去做拍卖。那么应用层主要支持做一些与用户交互的一部分成效,即使手机短信发送,邮件发送等等,并且可以根据优先级拔取是放入队列中稍候处理依然直接调用功用服务及时处理。

  在那样的一个系列中,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极端,它们主要的其它是用户和前面服务时期的一个大桥。涉及到Service的调用之后,为了给用户卓绝的用户体验,在WinForm端,大家自然就要考虑异步的难题。 

APM异步编程形式详解

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS那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
Service了,大家只须求加上一个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);
}

  代码极度的简便,在履行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就再次来到了。在调用Web
service那段日子内大家的UI不会被封堵,也不会并发“不可能响应那种景观”,大家依然可以拖动窗体甚至做其他的事体。那就是APM的魔力,不过我们的callback究竟是在哪个线程中实践的啊?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

线程难点

  接下去大家就是更进一步的询问APM那种情势是什么样行事的,可是首先我们要回答上边留下来的标题,那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:

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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);
}

  大家在按钮点击的措施和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及他们是还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>…

  按钮点击的法门是由UI间接决定,很肯定它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而大家的callback却是在一个源点于线程池的后台线程执行的,答案公告了,不过那会给我们带来一个难点,我们地点讲了只有UI线程也可以去创新我们的UI控件,也就是说在callback中大家是无法更新UI控件的,那我们什么样让更新UI让用户知道反馈呢?答案在末端接晓
:),让大家先留心于把APM弄通晓。

APM异步编程情势详解

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5在此此前都被大规模运用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!我们可以很不难的找到搭配了Begin和End的点子,更紧要的是要是是有代理的地点,大家都足以利用APM那种情势。大家来看一个很简单的事例:

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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,我们通过把eat封装成一个委托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法完结了异步的实践。也就是事实上的eat方法不是在主线程中举行的,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是大家传进去的callback,该方法会在大家的eat方法执行完未来被调用,所以它会和大家eat方法在同一个线程中被调用。大家只要熟知代理的话就会分晓,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为大家机关加进去的措施,大家不用额外做其余工作,那在最初没有TPL和async/await以前(APM从.NET1.0一代就有了),的确是一个不易的选拔。

线程难题

  接下去大家就是更进一步的通晓APM这种方式是怎么办事的,可是首先我们要回应下面留下来的难题,那种异步的编程方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);
}

  大家在按钮点击的点子和callback方法中分头出口当前线程的ID,以及她们是还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>…

  按钮点击的方法是由UI直接控制,很理解它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而大家的callback却是在一个来源于线程池的后台线程执行的,答案公布了,但是那会给大家带来一个题材,大家地方讲了只有UI线程也得以去立异大家的UI控件,也就是说在callback中我们是不可能更新UI控件的,这我们怎么样让更新UI让用户通晓反馈呢?答案在后头接晓
:),让我们先留心于把APM弄通晓。

双重认识APM

叩问了Delegate达成的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来分析一下APM用到的这一个对象。
拿大家Web service的代办类来举例,它为大家转变了以下3个形式:

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

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,假若大家的web

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5原先都被广大应用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!大家可以很简单的找到搭配了Begin和End的点子,更重视的是假如是有代理的地点,大家都足以应用APM这种情势。大家来看一个很不难的事例:

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,大家因而把eat封装成一个委托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法完毕了异步的履行。也就是实际上的eat方法不是在主线程中执行的,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。我们假设谙习代理的话就会了然,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为大家机关加进去的措施,大家不用额外做其它业务,那在最初没有TPL和async/await以前(APM从.NET1.0时日就有了),的确是一个不错的挑选。

service调用还不曾回去,那那一个时候就会用阻塞的法门去拿结果。不过在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是现已做到了,也就是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编程方式中Begin方法总是回到IAsyncResult这些接口的贯彻。IAsyncReuslt仅仅包涵以下4个属性:

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  WaitHanlde平日作为一道对象的基类,并且能够应用它来阻塞线程,更多新闻可以参考MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的支持,我们就足以因此以下三种方法去取得当前所举行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 做到通告

  完毕文告就是们在”WinForm异步调用WebService”那结中用到的方法,调完Begin方法之后,主线程尽管达成职责了。我们也不用监督该操作的实践情状,当该操作实施完事后,大家在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,大家能够在卓殊形式中调用End方法去获取结果。上面我们再不难说一下前方三种方法。

//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  
}

再次认识APM

打探了Delegate完成的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来分析一下APM用到的那多少个对象。
拿大家Web service的代理类来举例,它为大家转变了以下3个方法:

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

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,若是大家的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扶助的一种做法,为啥吧?
如若大家建一个.NET4.0或者更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会发现变化的代理类中一度远非Begin和End方法了,记住在3.5的时候是二者共存的,你可以选取随机一种来利用。可是到了.NET4.0从此,EAP成为了你唯一的挑选。(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,大家是如何异步调用Web
瑟维斯的。

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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调用还平素不回到,那这几个时候就会用阻塞的方式去拿结果。然则在大家传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那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这些接口的达成。IAsyncReuslt仅仅包蕴以下4个属性:

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  WaitHanlde经常作为一道对象的基类,并且可以行使它来阻塞线程,更加多音讯方可参见MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的扶助,我们就足以由此以下两种方法去取得当前所举办操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 姣好文告

  完结公告就是们在”WinForm异步调用WebService”那结中用到的格局,调完Begin方法之后,主线程就算达成义务了。大家也不用监督该操作的履行情形,当该操作实施完以后,大家在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,我们可以在老大格局中调用End方法去获取结果。下边大家再简单说一下前方两种方法。

//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   
}

线程难点

  不了然大家仍然否记得,在APM形式中,callback是进行在另一个线程中,不可以随易的去更新UI。不过借使你细心看一下地点的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的法子中直接就更新了UI,把再次来到的始末写到了一个文本框里面。通过平等的主意可以发现,在EAP那种异步编程方式下,事件绑定的法门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交互的题材,而且是在同一个线程中执行。
看看上边的代码:

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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后头Microsoft帮忙的一种做法,为何吧?
假使我们建一个.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早已没有Begin和End方法了,记住在3.5的时候是两者共存的,你可以选取随机一种来行使。然而到了.NET4.0过后,EAP成为了您唯一的抉择。(我尚未品味过手动生成代理类,有趣味的校友可以品味一下)让我们来看一下在.NET4下,我们是如何异步调用Web
瑟维斯的。

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带来了何等

  借使说async给ASP.NET带来的是拍卖能力的增强,那么在WinForm中给程序员带来的好处则是最大的。大家再也不要因为要已毕异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也增强了。不信你看下面大家将调用大家那些web
service的代码在.NET4.5下完毕一下:

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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;
}

  不难的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想或许那就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就可以回到响应UI了,在上边的代码中大家是没有新线程爆发的,和EAP一样得到结果一向就足以对UI操作了。

  async/await就像是的确很好,可是即使大家await前边的代码执行在别的一个线程中会爆发什么样事情吗?

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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;
}

  大家在界面中放了一个ProgressBar,同时开一个线程去把从1到5000000的平方全体加起来,看起来是一个卓殊耗时的操作,于是大家用Task.Run开了一个新的线程去实施。(注:如若是纯运算的操作,三二十四线程操作对质量没有多大帮扶,大家那里首即使想给UI一个进程展现当前举行到哪一步了。)看起来没有何样难点,大家按F5周转吧!
  Bomb~

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  当执行到此地的时候,程序就崩溃了,告诉大家”无效操作,只可以从创立porgressBar的线程访问它。“
 那也是大家一初叶波及的,在WinForm主次中,唯有UI主线程才能对UI举办操作,此外的线程是从未权限的。接下来大家就来探望,如若在WinForm中贯彻非UI线程对UI控制的翻新操作。 

线程难题

  不通晓大家照旧否记得,在APM形式中,callback是执行在另一个线程中,无法随易的去更新UI。但是一旦您细心看一下方面的代码,我们的DownloadContentCompleted事件绑定的措施中平素就立异了UI,把再次来到的情节写到了一个文本框里面。通过同样的不二法门可以窥见,在EAP那种异步编程形式下,事件绑定的方法也是在调用的卓殊线程中推行的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的题材,而且是在同一个线程中执行。
看看上面的代码:

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信的题材

async/await 给WinFrom带来了何等

  若是说async给ASP.NET带来的是拍卖能力的抓好,那么在WinForm中给程序员带来的利益则是最大的。大家再也并非因为要完成异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也增强了。不信你看上面大家将调用大家极度web
service的代码在.NET4.5下完结一下:

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;
}

  不难的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想或许那就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就可以回到响应UI了,在上面的代码中大家是从未有过新线程爆发的,和EAP一样获得结果平素就足以对UI操作了。

  async/await似乎真正很好,不过只要我们await前边的代码执行在此外一个线程中会暴发什么样事情啊?

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,看起来是一个可怜耗时的操作,于是大家用Task.Run开了一个新的线程去执行。(注:如果是纯运算的操作,四线程操作对品质没有多大帮扶,大家那边最首如若想给UI一个速度突显当前展开到哪一步了。)看起来没有啥难题,大家按F5运作吧!
  Bomb~

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  当执行到那边的时候,程序就完蛋了,告诉我们”无效操作,只可以从创制porgressBar的线程访问它。“
 这也是大家一初阶波及的,在WinForm主次中,唯有UI主线程才能对UI举办操作,其余的线程是绝非权限的。接下来大家就来探望,即使在WinForm中贯彻非UI线程对UI控制的翻新操作。 

万能的Invoke

  WinForm中大部的控件包含窗体在内都兑现了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,那个Delegate将会被有着至极控制的线程所调用,从而防止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讨了,可是我们要考虑到某些,Invoke是WinForm落成的UI跨线程互换方式,WPF用的却是Dispatcher,假如是在ASP.NET下跨线程之间的一块又怎么做呢。为了合作各类技能平台下,跨线程同步的难点,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了我们上面的那个目的。

不等线程之间通信的难题

SynchronizationContext上下文同步对象

缘何需求SynchronizationContext

  似乎我们在WinForm中碰着的标题同样,有时候我们需求在一个线程中传送一些数据仍然做一些操作到另一个线程。不过在大多数气象下那是不容许的,出于安全因素的设想,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。

  它首要的听从之一是为大家提供了一种将有些行事任务(Delegate)以队列的点子存储在一个上下文对象中,然后把那几个上下文对象关联到现实的线程上,当然有时几个线程也足以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的联合上下文对象可以动用SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下三个格局Post和Send,分别是以异步和共同的格局将大家地方说的办事职分放到我们SynchronizationContext的队列中。

SynchronizationContext示例

  仍旧拿咱们地点Invoke中用到的例子举例,只是这一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;
});

  每三次操作完之后我们调用一下Report方法,把我们归总要算的数字,以及当前正值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分裂的是SynchronizationContext不需求对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中多数的控件包含窗体在内都兑现了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,那个Delegate将会被有着越发控制的线程所调用,从而防止了跨线程访问的题材。

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方法比较不难,我们就不做过多的钻探了,可是大家要考虑到一些,Invoke是WinForm完结的UI跨线程调换格局,WPF用的却是Dispatcher,倘若是在ASP.NET下跨线程之间的共同又如何是好吧。为了同盟各样技术平台下,跨线程同步的难题,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了大家上边的这几个目的。

小结

  这篇博客内容有点长,不明白有些许人方可看到此间:)。起始导自己只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service的有些东西,在一开端这篇文书的题材是”异步编程在WinForm下的实践“,可是写着写着发现更是多的迷团没有解开,其实都是有的老的技能在此此前从未有过接触和左右好,所以所幸就五次性把他们都重新学习了五回,与大家享用。

  大家再来回看一下小说所关联到的片段主要的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(早期ASP.NET的异步开发方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的时候立刻放出了近年来的拍卖性程,可以让那么些线程回到线程池中,从而落成可以去处理其余请求的法力。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在处理能力上带来多大的增高,取决于我们的程序有稍许日子是被打断的,也就是那几个访问数据库和长途Service的小运。
  3. 除开将代码改成异步,大家还索要在IIS上做一些针锋相对的安排来落到实处最优化。
  4. 无论是是ASP.NET、WinForm仍然Mobile、依然平板,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),照旧所谓的后端(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),都只是漫天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一致,努力升高每一个端的用户体验,才能让这一个巨型系统有知名的空子。我想说的是,在你对现行技能获得一定的落成之后,不要甘休学习,因为所有软件架构连串中还有好多浩大完好无损的事物值得大家去发现。
  5. APM和EAP是在async/await之前的两种差其余异步编程格局。
  6. APM借使不封堵主线程,那么成功通告(回调)就会进行在其它一个线程中,从而给咱们更新UI带来一定的难题。
  7. EAP的通知事件是在主线程中举行的,不会存在UI交互的题材。
  8. 最后,我们还学习了在Winform下差异线程之间相互的标题,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,微软发现到了APM的回调函数中与UI交互的标题,于是带来了新的EAP。APM与EAP平素并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软拉动了TPL,也就是大家所熟稔的Task编程,而.NET4.5就是我们大家知道的async/await了,能够看到.NET一直在不停的向上,加上多年来持续的和开源社区的合营,跨平台等特色的引入,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最终,那篇文章从找资料学习到写出来,大致花了我五个周未的日子,希望可以给要求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,依旧未来学习)最终还要感谢@田园里面的蟋蟀,在读书的时候给自身找了有的错别字!

SynchronizationContext上下文同步对象

何以须要SynchronizationContext

  就好像大家在WinForm中遭受的难点同样,有时候大家需求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。但是在半数以上场合下那是分歧意的,出于安全因素的设想,每一个线程都有它独立的内存空间和上下文。因而在.NET2.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它至关首要的效益之一是为大家提供了一种将有些行事义务(Delegate)以队列的方法存储在一个上下文对象中,然后把那些上下文对象关系到现实的线程上,当然有时多少个线程也足以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的联合上下文对象足以利用SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下三个章程Post和Send,分别是以异步和一起的措施将大家地点说的工作任务放到大家SynchronizationContext的队列中。

SynchronizationContext示例

  依旧拿咱们地点Invoke中用到的例子举例,只是这一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;
});

  每三遍操作完之后我们调用一下Report方法,把大家归总要算的数字,以及当前正值测算的数字传给它就能够了。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分裂的是SynchronizationContext不需求对Control的引用,而Invoke必须先得有那些控件才能调用它的Invoke方法对它进行操作。

引用 & 伸张阅读

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

  那篇博客内容有点长,不知情有些许人可以见见此间:)。最开头自己只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service的部分东西,在一早先这篇文书的难题是”异步编程在WinForm下的履行“,可是写着写着发现更是多的迷团没有解开,其实都是有的老的技术从前从未接触和操纵好,所以所幸就一回性把她们都重新学习了四遍,与大家大饱眼福。

  我们再来回想一下稿子所波及到的局地最紧要的概念:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(早期ASP.NET的异步开发情势同样也有诸如此类的进献),是在做客数据库的时候、访问远程IO的时候马上放出了现阶段的处理性程,能够让那些线程回到线程池中,从而完结可以去处理任何请求的意义。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在处理能力上带来多大的增加,取决于大家的次第有多少日子是被卡住的,也就是这些访问数据库和长距离Service的时间。
  3. 除此之外将代码改成异步,大家还需求在IIS上做一些周旋的布局来促成最优化。
  4. 不论是ASP.NET、WinForm仍旧Mobile、如故平板,在大型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以无论是你现在是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),依旧所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或者是比较新颖的移动端(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一样,努力升高每一个端的用户体验,才能让这一个大型系统有知名的空子。我想说的是,在您对当今技能获得一定的成就之后,不要截止学习,因为任何软件架构序列中还有许多众多美妙的事物值得大家去发现。
  5. APM和EAP是在async/await往日的三种差别的异步编程形式。
  6. APM固然不打断主线程,那么成功布告(回调)就会实施在其它一个线程中,从而给大家更新UI带来一定的题材。
  7. EAP的布告事件是在主线程中履行的,不会存在UI交互的标题。
  8. 终极,大家还学习了在Winform下不相同线程之间相互的难题,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,微软发现到了APM的回调函数中与UI交互的难点,于是带来了新的EAP。APM与EAP平素并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带来了TPL,也就是我们所熟稔的Task编程,而.NET4.5就是大家我们知道的async/await了,可以看到.NET一贯在不停的迈入,加上近年来不休的和开源社区的通力同盟,跨平台等特性的引入,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最后,那篇作品从找材料学习到写出来,大概花了自我多少个周未的小运,希望可以给急需的人要么感兴趣想要不断学习的人或多或少声援(不管是往前读书,照旧将来学习)最后还要感谢@田园里面的蟋蟀,在翻阅的时候给自己找了有些错别字!

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负载均衡(下)](http://www.cnblogs.com/jesse2013/p/dlws-loadbalancer2.html)
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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 & 增添阅读

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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