异步编制程序

概述

  在前面写的壹篇有关async和await的前生今生的稿子之后,大家就像在async和await提升网址拍卖手艺方面还有一点困惑,今日头条自己也做了成都百货上千的品尝。明日大家再来回答瞬间这么些主题素材,同时大家会做2个async和await在WinForm中的尝试,并且相比较在四.5从前的异步编制程序情势APM/EAP和async/await的界别,最终我们还会追究在分化线程之间相互的主题素材。

  IIS存在着拍卖技巧的标题,可是WinForm却是UI响应的题目,并且WinForm的UI线程至始至终都以同多少个,所以两个之间有早晚的界别。有人会问,未来还有人写WinForm吗?行吗,它确是一个相比较老的东西呢,不及WPF炫,本事也不及WPF先进,可是从框架结构层面来说,不管是Web,照旧WinForm,又或然WPF,Mobile,那些都只是表现层,不是么?以后的巨型系统一般桌面客户端,Web端,手提式有线电电话机,平板端都会涉嫌,那也是干什么会有应用层,服务层的存在。我们在那商量的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都以突显层,在表现层大家相应只管理与“表现”相关的逻辑,任何与业务相关的逻辑应该都以位于下层管理的。关于架构的主题素材,大家前边再稳步深刻,此外别说笔者没有提示您,大家明日还会看到.NET中另2个已经老去的本事Web
Service。

  还得提示您,小说内容有一点点长,涉及的知识点比较多,所以,作者推荐:”先顶后看“
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目录

async/await怎样升级IIS管理技术

  首先响应本事并不完全都是说笔者们先后质量的主题素材,不经常候可能您的次第尚未其余问题,而且仔细经过优化,可是响应本领恐怕未有上来,网址质量深入分析是2个千头万绪的活,有时候只可以靠经验和持续的尝试技艺达到规定的规范比较好的效用。当然大家前天商酌的首若是IIS的拍卖技艺,或许也大概就是IIS的习性,但尚无代码本人的本性。固然async/await能够进步IIS的管理才干,不过对于用户来讲一切页面从发起呼吁到页面渲染完结的这几个日子,是不会因为我们加了async/await之后产生多大变迁的。

  别的异步的ASP.NET并非唯有async/await手艺够做的,ASP.NET在Web
Form时期就早已有异步Page了,包罗ASP.NET
MVC不是也许有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,不过它也只是在原始一才能基础上做了部分立异,让程序猿们写起异步代码来更便于了。大家常说微软喜爱新瓶装旧酒,至少大家要探望这么些新瓶给大家带来了怎么,不管是任何产品,都不容许壹开头就很周到,所以持续的迭代立异,也足以说是1种科学做事的方式。

ASP.NET并行管理的步子

   ASP.NET是怎样在IIS吉林中华工程公司作的一文已经很详细的介绍了1个请求是何等从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CL索罗德实行拍卖的(生硬提议不打听那1块的同窗先看那篇作品,有助于你精通本小节),不过全数的步子都以依据八个线程的比如下展开的。IIS本身正是二个10二线程的干活条件,假设大家从二拾多线程的见解来看会发生怎么样变动呢?大家率先来看一下下边那张图。注意:大家上边的步子是确立在IIS7.0现在的合一格局基础之上的。(注:下边那张图在dudu的提示之后,重新做了1部分搜求职业,做了一些转移,w叁dt这一步来自于搜狐团体对难点的缕缕探求,实际情况能够点这里

图片 1

  我们再来梳理一下上边的步子:

  1. 装有的央求最开始是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有2个连串维护着那些请求,那几个行列的request的多寡超越一定数额(暗中同意是1000)的时候,HTTP.SYS就能间接重回50叁情景(服务器忙),那是大家的第2个阀门。品质计数目标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w三dt担任把请求从HTTP.SYS
    的种类中置放一个对应端口的行列中,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,未有文档,所以也绝非质量计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的队列中获得请求,假如是索要ASP.NET处理的,就能够传送给CL帕杰罗线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该步骤。CL凯雷德线程池的Worker线程数量是第2个阀门。
  4. 当CL昂科拉中正在被管理的请求数据超过一定值(最大并行管理请求数量,.NET4后头暗许是五千)的时候,从IO线程过来的乞请就不会一向付出Worker线程,而是放到3个进度池等级的一个种类了,等到那么些数据稍差于临界值的时候,才会把它再一次提交Worker线程去管理。那是咱们的第一个阀门。
  5. 上一步中提及的十分进度池等第的行列有3个长度的范围,能够通过web.config里面包车型地铁processModel/requestQueueLimit来设置。那足以说也是2个阀门。当正在管理的多少超过所允许的最大并行管理请求数量的时候,我们就能赢得503了。能够通过品质计数指标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长短。

 哪些因素会调节大家的响应技艺

  从上边大家关系了几大阀门中,咱们得以汲取上面包车型客车多少个数字调节大概说影响着大家的响应技巧。

  1. HTTP.SYS队列的长度
  2. CLTiguan线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行管理请求数量
  4. 进度池等第队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的长短

  以此本人以为无需相当解释,暗中认可值是一千。那一个值取决于大家大家前边IIS
IO线程和Worker线程的管理速度,倘若它们四个都管理不了,那些数字再大也并未用。因为最终他们会被贮存到进度池等第的体系中,所以只会造成内部存款和储蓄器的浪费。

最大Worker线程数量

  那个值是足以在web.config中张开安顿的。

图片 2

  maxWorkerThreads: CL凯雷德中真正管理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLSportage中实际处理请求的蝇头Worker线程数量

  minWorkerThreads的暗中认可值是一,合理的加大他们可防止止不要求的线程制造和销毁专门的学业。

最大并行处理请求数量

  进度池级其余系列给我们的CLKuga一定的缓冲,那之中要留心的是,这一个行列还尚未进入到CL哈弗,所以它不会占有大家托管情况的此外财富,也便是把请求卡在了CLKuga的外面。大家必要在aspnet.config等第进行配置,我们能够在.net
fraemwork的装置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v四.0.30319倘若你安装的是四.0的话。

图片 3

  maxConcurrentRequestPerCPU:
各种CPU所允许的最大并行管理请求数量,当CLOdyssey中worker线程正在管理的伏乞之和超乎那几个数时,从IO线程过来的呼吁就能够被摆设大家进度池等第的队列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池品级队列所允许的尺寸  

async和await 做了什么样?

  大家算是要切入核心了,拿ASP.NET
MVC比如,要是不接纳async的Action,那么早晚,它是在二个Woker线程中实施的。当大家走访一些web
service,或许读文件的时候,这几个Worker线程就能够被堵塞。要是大家那一个Action试行时间总共是100ms,此外访问web
service花了80ms,理想状态下三个Worker线程1秒能够响应十三个请求,要是我们的maxWorkerThreads是10,那咱们壹秒内接连可响应请求正是100。如若说大家想把那些可响应请求数升到200如何做吧?

  有人会说,那还不轻巧,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实大家做也从未什么
难点,确实是能够的,而且也实在能起到效果。那大家为啥还要搜索枯肠的搞什么
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们缓和了什么难点?它能够在大家访问web
service的时候把近日的worker线程放走,将它放回线程池,那样它就足以去管理别的的伸手了。等到web
service给大家再次来到结果了,会再到线程池中肆意拿一个新的woker线程继续往下执行。也等于说大家缩小了那有些等待的时日,充份利用了线程。

    大家来比较一下运用async/awit和不采纳的情况,

  不利用async/await: 二十个woker线程一s得以管理200个请求。

  那调换到总的时间的正是 20 * 1000ms =  20000ms,
  个中等待的年One plus 200 * 80ms = 16000ms。
  相当于说使用async/await大家足足节约了15000ms的时日,那二十一个worker线程又会再去管理请求,纵然根据每一个请求100ms的处理时间我们还能再增添1五十四个请求。而且别忘了100ms是依靠联合情形下,包蕴等待时间在内的根基上得到的,所以实际上处境大概还要多,当然我们那边未有算上线程切换的岁月,所以实况中是有好几异样的,然则相应不会比极大,因为大家的线程都是根据线程池的操作。
  全体结果是二十几个Worker线程不选取异步的情景下,1s能自理200个请求,而使用异步的场地下得以管理357个请求,立马进步4/5啊!选拔异步之后,对于同一的乞请数量,须要的Worker线程数据会大大收缩十一分之五左右,贰个线程至少会在堆上分配1M的内存,假如是1000个线程那正是1G的体量,纵然内部存款和储蓄器将来有利于,可是省着毕竟是好的呗,而且更少的线程是足以收缩线程池在维护线程时发生的CPU消耗的。另:dudu分享 CL安德拉壹秒之内只好创立一个线程。

  注意:以上数据毫无真正测试数据,实际情状二个request的年华也毫无100ms,开支在web
service上的命宫也决不80ms,仅仅是给大家1个思路:),所以这当中用了async和await之后对响应能力有多大的晋级和我们原本堵塞在那些IO和互连网上的时间是有极大的涉嫌的。

几点提议

  看到这里,不知情大家有未有收获点什么。首先第3点我们要掌握的是async/await不是万能药,不们不能够仰望光写五个光键字就指望品质的升迁。要牢记,贰个CPU在同偶然间段内是不得不实行一个线程的。为此那也是干吗async和await提出在IO只怕是网络操作的时候利用。大家的MVC站点访问WCF或许Web
Service这种情景就1贰分的契合利用异步来操作。在上边的事例中80ms读取web
service的时日,大部份时间都以无需cpu操作的,那样cpu才得以被其它的线程利用,假如不是3个读取web
service的操作,而是1个纵横交叉计算的操作,那您就等着cpu爆表吧。

  第一点是,除了程序中应用异步,大家地点讲到的有关IIS的安排是很要紧的,倘诺利用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

 开始的壹段时期对Web service的异步编制程序情势APM

  讲完大家伟大上的async/await之后,大家来探望这些技术很老,可是概念确还是持续现今的Web
Service。 大家这里所说的针对性web
service的异步编制程序方式不是指在服务器端的web service本人,而是指调用web
service的客户端。大家知晓对于web service,大家经过增加web
service引用恐怕.net提供的浮动工具就能够转移对应的代理类,可以让我们像调用本地代码同样访问web
service,而所生成的代码类中对针对每一个web
service方法生成一个照顾的点子,例如说大家的点子名称叫DownloadContent,除了那些办法之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这多少个正是我们后天要说的前期的异步编程情势APM(Asynchronous
Programming Model)。上面就来看望大家web
service中的代码,注意大家未来的类别都是在.NET Framework叁.5下跌成的。

 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1块方法,WebClient也可能有异步方法即:DownloadStringAsync。可是我们要掌握,不管服务器是联合照旧异步,对于客户端的话调用了您这一个web
service都以大同小异的,就是得等您回来结果。

  当然,大家也足以像MVC里面包车型客车代码同样,把大家的劳动器端也写成异步的。那获得好处的是可怜托管web
service的服务器,它的拍卖技能赢得进步,就像ASP.NET一样。借使大家用JavaScript去调用那些Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)正是咱们客户端用到的异步编制程序本事。假如是其余的客户端呢?比方说1个CS的桌面程序?大家要求异步编制程序么?

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网址,会有1个线程池处理着多个线程来拍卖用户的央求,换个说法ASP.NET网址生来正是基于三十二线程的。不过,在WinForm中,若是大家不刻意使用10二线程,这至始至终,都唯有一个线程,称之为UI线程。可能在局地小型的系统中WinForm很少涉及到二十四线程,因为WinForm自身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。所以众多中型小型型的WinForm系统都以平素就访问数据库了,并且繁多也只有数据的传输,什么图片能源这是很少的,所以等待的时光是比十分的短的,基本不用费怎样脑子去思量怎样3秒之内必须将页面突显到用户日前这种主题材料。

  既然WinForm在质量上有这么大的优势,那它还亟需异步吗?

  大家地点说的是中型小型型的WinForm,假使是大型的体系啊?假诺WinForm只是任何的相当的小片段,就好像大家小说发轫说的还有为数不少别的众四个手提式有线电话机客户端,Web客户端,平板客户端呢?假设客户端多数形成数据库撑不住怎么做?
想在中等加一层缓存怎么做?

  拿七个b二b的网址功效举个例子,用户可以经过网站下单,手提式有线电话机也能够下单,还可以够透过Computer的桌面客户端下单。在下完单之后要做到交易,仓库储存扣减,发送订单确认公告等等效率,而不论你的订单是经过哪些端完结的,这么些功用我们都要去做,对啊?那大家就不能独立放在WinForm里面了,不然这么些代码在别的的端里面又得全部斩新再逐一达成,同样的代码放在不一致的地方那只是卓绝危急的,所以就有了我们后来的SOA架构,把那几个效率都分红服务,每体系型的端都以调用服务就能够了。一是足以统一怜惜那几个效应,贰是能够很便宜的做扩张,去更加好的适应作用和架构上的恢宏。比方说像下边这样的三个系统。

 图片 4

  在上海体育地方中,Web端即使也是属于大家日常说的服务端(以致是由多台服务器组成的web会集),然而对大家壹切种类来讲,它也只是1个端而已。对于1个端的话,它自个儿只处理和用户交互的难点,别的具备的意义,业务都会交到后来台管理。在大家地点的架构中,应用层都不会一直参与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。那么应用层首要扶助做一些与用户交互的有的成效,要是手机短信发送,邮件发送等等,并且能够依赖优先级选取是放入队列中稍候管理恐怕平昔调用功用服务及时管理。

  在那样的多少个系统中,大家的Web服务器能够,Winform端也好都将只是整套种类中的二个极端,它们主要的其余是用户和前边服务中间的3个大桥。涉及到Service的调用之后,为了给用户突出的用户体验,在WinForm端,我们当然将要思考异步的主题素材。 

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS那样强劲的工具为我们转换代理类,大家在写调用Web
service的代码时就足以像调用本地类库同样调用Web
Service了,大家只需求增加叁个Web Reference就能够了。

图片 5

// 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);
}

  代码特其余简易,在推行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回到了。在调用Web
service这段时光内大家的UI不会被卡住,也不会产出“不能响应这种情形”,大家如故得以拖动窗体以至做其余的事体。那正是APM的吸引力,可是我们的callback毕竟是在哪些线程中进行的啊?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

APM异步编程情势详解

线程难题

  接下去大家正是更进一步的摸底APM这种情势是什么行事的,可是首先大家要回答上边留下来的主题材料,这种异步的编程格局有未有为大家展开新的线程?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);
}

  大家在开关点击的主意和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及他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>…

  按键点击的办法是由UI直接决定,很肯定它不是三个线程池线程,也不是后台线程。而我们的callback却是在二个来源于于线程池的后台线程推行的,答案宣告了,但是那会给大家带来3个标题,大家地点讲了唯有UI线程也足以去创新大家的UI控件,约等于说在callback中大家是不能够更新UI控件的,那我们怎么让更新UI让用户知道反馈呢?答案在末端接晓
:),让我们先留心于把APM弄理解。

从Delegate开始

  其实,APM在.NET三.5原先都被大规模选取,在WinForm窗体调控中,在3个IO操作的类库中等等!大家能够很轻松的找到搭配了Begin和End的格局,更首要的是一旦是有代理的地点,我们都足以利用APM这种方式。我们来看三个很轻巧的例子:

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,大家透过把eat封装成三个信托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法完成了异步的进行。也便是实在的eat方法不是在主线程中奉行的,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是大家传进去的callback,该方法会在我们的eat方法实行完之后被调用,所以它会和我们eat方法在同贰个线程中被调用。我们只要熟知代理的话就能精晓,代码实际上会被编写翻译成三个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法就是编译器为大家机关加进去的办法,大家不用额外做任何工作,那在最初未有TPL和async/await以前(APM从.NET一.0时日就有了),的确是1个不利的取舍。

重新认知APM

刺探了Delegate完结的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来深入分析一下APM用到的那多少个对象。
拿大家Web service的代办类来比方,它为大家调换了以下二个措施:

  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):异步结束方法

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,借使我们的web

service调用还尚无回去,那今年就能够用阻塞的不二秘籍去拿结果。不过在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是早就到位了,相当于说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编制程序形式中Begin方法总是回到IAsyncResult那些接口的贯彻。IAsyncReuslt仅仅包罗以下多个属性:

图片 6

  WaitHanlde常常作为联合对象的基类,并且能够选取它来阻塞线程,更加多音信能够参照他事他说加以考察MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的扶持,大家就能够通过以下二种办法去拿到当前所实践操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 成就布告

  完结公告正是们在”WinForm异步调用WebService”那结中用到的主意,调完Begin方法之后,主线程固然达成任务了。我们也不用监督该操作的试市场价格况,当该操作奉行完事后,我们在Begin方法中传进去的callback就能被调用了,大家得以在特别格局中调用End方法去获得结果。上面我们再简单说一下前边二种艺术。

//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   
}

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET二.0生产的另一种过渡的异步编制程序模型,也是在.NET三.伍未来Microsoft援救的壹种做法,为啥吗?
假诺我们建八个.NET四.0如故更加高版本的WinForm项目,再去增加Web
Reference就能够意识变化的代理类中早已未有Begin和End方法了,记住在三.5的时候是双方共存的,你能够选用随机一种来行使。可是到了.NET4.0自此,EAP成为了您唯一的挑三拣4。(小编未有品味过手动生成代理类,有意思味的同桌能够品味一下)让大家来看一下在.NET4下,大家是怎样异步调用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
    }
}

线程难点

  不亮堂大家仍然否记得,在APM方式中,callback是实行在另2个线程中,不可能随易的去更新UI。不过纵然你细心看一下方面的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的章程中央直机关接就更新了UI,把重回的情节写到了二个文本框里面。通过平等的艺术能够开掘,在EAP这种异步编制程序方式下,事件绑定的方式也是在调用的十三分线程中实施的。也正是说化解了异步编程的时候UI交互的难点,而且是在同贰个线程中实践。
看看上面包车型地铁代码:

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

  借使说async给ASP.NET带来的是处理技能的升高,那么在WinForm中给技师带来的裨益则是最大的。我们再也绝不因为要贯彻异步写回调恐怕绑定事件了,省事了,可读性也压实了。不信你看上面大家将调用大家特别web
service的代码在.NET肆.5下促成一下:

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;
}

  轻巧的3行代码,像写同步代码同样写异步代码,作者想恐怕那正是async/await的魅力吧。在await之后,UI线程就足以回到响应UI了,在上头的代码中大家是未有新线程产生的,和EAP相同得到结果一直就足以对UI操作了。

  async/await就如真正很好,可是假使大家await前边的代码实践在此外1个线程中会产生怎样专门的学问吗?

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;
}

  大家在分界面中放了三个ProgressBar,同时开一个线程去把从一到6000000的平方全部加起来,看起来是1个非常耗费时间的操作,于是大家用Task.Run开了三个新的线程去实践。(注:假使是纯运算的操作,二10三十二线程操作对质量未有多大扶助,大家这里首倘使想给UI多个进程显示当前举办到哪一步了。)看起来未有何样难点,我们按F5周转吧!
  Bomb~

图片 7

  当执行到此处的时候,程序就夭折了,告诉大家”无效操作,只可以从创设porgressBar的线程访问它。“
 那也是我们1初阶波及的,在WinForm先后中,只有UI主线程能力对UI进行操作,此外的线程是从未权限的。接下来大家就来探望,若是在WinForm中贯彻非UI线程对UI调控的翻新操作。 

现在不比过去线程之间通信的题材

万能的Invoke

  WinForm中大部的控件包蕴窗体在内都完成了Invoke.aspx)方法,能够流传七个Delegate,那一个Delegate将会被有着非常调节的线程所调用,从而防止了跨线程访问的难题。

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,大家就不做过多的研商了,然而我们要思索到一点,Invoke是WinForm达成的UI跨线程调换方式,WPF用的却是Dispatcher,若是是在ASP.NET下跨线程之间的联合签字又怎么做吧。为了同盟各类手艺平台下,跨线程同步的标题,Microsoft在.NET贰.0的时候就引进了我们上边包车型地铁这些指标。

SynchronizationContext上下文同步对象

缘何需求SynchronizationContext

  就好像大家在WinForm中境遇的标题一样,一时候大家需求在二个线程中传递一些数量恐怕做一些操作到另多个线程。可是在大部情景下那是不容许的,出于安全因素的设想,每贰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.NET二.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它最主要的法力之①是为大家提供了一种将一些做事职责(Delegate)以队列的主意存款和储蓄在3个上下文对象中,然后把那几个上下文对象关系到实际的线程上,当然一时八个线程也得以提到到同2个SynchronizationContext对象。获取当前线程的一路上下文对象足以运用SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下四个点子Post和Send,分别是以异步和同步的不二等秘书籍将大家地点说的行事职责放到我们SynchronizationContext的行列中。

SynchronizationContext示例

  照旧拿大家地点Invoke中用到的例子比方,只是此番大家不直接调用控件的Invoke方法去革新它,而是写了二个Report的不二等秘书技特地去更新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1次操作完事后我们调用一下Report方法,把我们归总要算的数字,以及当前正值估测计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区别的是SynchronizationContext不要求对Control的引用,而Invoke必须先得有那几个控件技艺调用它的Invoke方法对它实行操作。

小结

  那篇博客内容有一点长,不明白有多少人能够看来这里:)。最开头自己只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service的有个别事物,在一发端那篇文书的难点是”异步编制程序在WinForm下的实行“,可是写着写着发掘更多的迷团未有解开,其实都以一些老的技艺在此以前未有接触和精晓好,所以所幸就一回性把她们都重新学习了贰次,与大家分享。

  大家再来回想一下篇章所涉及到的一部分第1的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大贡献(早先时代ASP.NET的异步开拓情势同样也会有如此的进献),是在走访数据库的时候、访问远程IO的时候立刻放出了脚下的拍卖性程,能够让那一个线程回到线程池中,从而实现可以去管理其余请求的作用。
  2. 异步的ASP.NET开辟能够在拍卖手艺上带来多大的巩固,取决于我们的次第有稍许时间是被堵塞的,也等于那个访问数据库和远程Service的时间。
  3. 除此之外将代码改成异步,大家还亟需在IIS上做一些针锋相对的配置来兑现最优化。
  4. 甭管是ASP.NET、WinForm依旧Mobile、照旧平板,在巨型系统中都只是1个与用户交互的端而已,所以随意你以后是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),依然所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又只怕是比较流行的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是1切大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级这一个端的价值,便是因为大家注意于差异,努力进步每一个端的用户体验,能力让那个大型系统有知名的时机。作者想说的是,在您对现行技艺获得一定的落成之后,不要截至学习,因为整个软件架构连串中还有许多过多杰出的事物值得我们去发掘。
  5. APM和EAP是在async/await从前的二种分歧的异步编程情势。
  6. APM如若不封堵主线程,那么成功布告(回调)就能试行在其它四个线程中,从而给大家更新UI带来一定的主题素材。
  7. EAP的照应事件是在主线程中试行的,不会存在UI交互的难题。
  8. 最终,大家还学习了在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.NET贰.0的时候,微软察觉到了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平昔并存到.NET三.伍,在.NET4.0的时候微软带来了TPL,也正是我们所熟习的Task编制程序,而.NET四.伍就是咱们大家通晓的async/await了,能够看到.NET平昔在不停的前行,加上近年来不休的和开源社区的通力合营,跨平台等特点的引进,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最后,那篇小说从找资料学习到写出来,大约花了自家两个周未的时辰,希望能够给要求的人要么感兴趣想要不断学习的人一点扶植(不管是往前读书,依然将来学习)最终还要多谢@田园里面包车型大巴蟋蟀,在翻阅的时候给自个儿找了部分错别字!

引用 & 扩大阅读

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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