异步编程,异步编程澳门新萄京

概述

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

  在前头写的一篇关于async和await的前生今生的篇章未来,大家似乎在async和await提升网站拍卖能力方面还有一些疑问,和讯本身也做了广大的品味。前几日大家再来回答弹指间以此题目,同时大家会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且相比在4.5事先的异步编程格局APM/EAP和async/await的区分,末了我们还会追究在不同线程之间相互的题材。

概述

  在事先写的一篇关于async和await的前生今生的稿子未来,我们似乎在async和await提升网站拍卖能力方面还有部分疑问,和讯本身也做了累累的品味。前些天我们再来回答瞬间以此题材,同时大家会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且相比在4.5在此之前的异步编程模式APM/EAP和async/await的区分,最终大家还会追究在不同线程之间相互的题材。

  IIS存在着拍卖能力的问题,然则WinForm却是UI响应的题材,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有一定的界别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?可以吗,它确是一个相比较老的东西呢,不如WPF炫,技术也不如WPF先进,可是从架构层面来讲,不管是Web,仍旧WinForm,又或者WPF,Mobile,这多少个都只是表现层,不是么?现在的巨型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会涉嫌,这也是干吗会有应用层,服务层的留存。大家在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是显现层,在表现层大家应有只处理与“表现”相关的逻辑,任何与事务有关的逻辑应该都是坐落下层处理的。关于架构的题材,我们前边再逐月深入,另外别说我从不指示您,我们先天还会看到.NET中另一个早已老去的技艺Web
Service。

  还得唤醒您,随笔内容有点长,涉及的知识点相比较多,所以,我引进:”先顶后看“
,先顶后看是21世纪看长篇的首选之道,是了不起关系的启幕,想清楚是何许会让你独特吧?想了然干什么新加坡前天会下如此大的雨么?请记住先顶后看,你顶的不是自身的篇章,而是大家冒着大雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得所有!

  IIS存在着处理能力的题目,但是WinForm却是UI响应的问题,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有必然的区别。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,如故WinForm,又或者WPF,Mobile,那多少个都只是表现层,不是么?现在的特大型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会波及,这也是为啥会有应用层,服务层的存在。我们在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是呈现层,在表现层我们应当只处理与“表现”相关的逻辑,任何与作业相关的逻辑应该都是放在下层处理的。关于架构的问题,我们前面再逐渐深入,此外别说我未曾提醒您,大家后天还会看到.NET中另一个业已老去的技巧Web
瑟维斯(Service)(Service)。

目录

  还得提示您,随笔内容有点长,涉及的知识点相比多,所以,我引进:”先顶后看“
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async/await如何提高IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说俺们先后性能的问题,有时候可能您的顺序尚未另外问题,而且仔细经过优化,可是响应能力或者没有上来,网站性能分析是一个复杂的活,有时候只可以靠经验和不止的品尝才能达到比较好的效果。当然大家前几日研讨的显假若IIS的拍卖能力,或者也说不定就是IIS的性质,但未曾代码本身的性质。固然async/await可以加强IIS的处理能力,不过对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的这么些时刻,是不会因为我们加了async/await之后发出多大转变的。

  此外异步的ASP.NET并非只有async/await才足以做的,ASP.NET在Web
Form时代就已经有异步Page了,包括ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,但是它也只是在原本一技巧基础上做了一部分改正,让程序员们写起异步代码来更便于了。我们常说微软欣赏新瓶装旧酒,至少我们要来看这些新瓶给我们带来了哪些,不管是此外产品,都不可能一开端就很周全,所以持续的迭代立异,也得以说是一种科学做事的法门。

目录

ASP.NET并行处理的步子

   ASP.NET是何许在IIS中行事的一文已经很详细的牵线了一个呼吁是何许从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLR举办拍卖的(强烈提出不精晓这一块的同桌先看这篇著作,有助于你精晓本小节),可是富有的步调都是基于一个线程的比方下开展的。IIS本身就是一个多线程的做事条件,倘若我们从多线程的见识来看会爆发怎么样变化吧?我们首先来看一下底下这张图。注意:大家下面的步子是起家在IIS7.0未来的融会情势基础之上的。(注:下边这张图在dudu的指示之后,重新做了有的寻觅工作,做了一部分改变,w3dt这一步来自于虎扑集体对题目标频频探索,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. 具备的央求最最先是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个行列维护着这多少个请求,这些行列的request的多寡超出一定数额(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会直接重临503情形(服务器忙),这是大家的首先个阀门。性能计数目的:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的行列中放置一个应和端口的队列中,据非官方资料呈现该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也并未性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的系列中取得请求,假诺是索要ASP.NET处理的,就会传递给CLR
    线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该手续。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被处理的请求数据超越一定值(最大并行处理请求数量,.NET4过后默认是5000)的时候,从IO线程过来的哀告就不会一贯付出Worker线程,而是放到一个进程池级其余一个行列了,等到这个数据紧跟于临界值的时候,才会把它再也提交Worker线程去处理。这是我们的第六个阀门。
  5. 上一步中说到的分外进程池级其它行列有一个长度的界定,可以通过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来设置。这足以说也是一个阀门。当正在处理的多少超过所允许的最大并行处理请求数量的时候,大家就会赢得503了。可以通过性能计数目的:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长度。

async/await怎样升级IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说我们先后性能的题目,有时候可能你的程序没有此外问题,而且仔细经过优化,不过响应能力仍旧尚未上来,网站性能分析是一个繁杂的活,有时候只好靠经验和缕缕的品尝才能达成相比较好的效率。当然大家前些天谈论的机假使IIS的拍卖能力,或者也恐怕就是IIS的特性,但尚未代码本身的属性。虽然async/await可以增进IIS的处理能力,不过对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的那个日子,是不会因为我们加了async/await之后发生多大变迁的。

  此外异步的ASP.NET并非只有async/await才方可做的,ASP.NET在Web
Form时代就已经有异步Page了,包括ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,可是它也只是在原有一技巧基础上做了一些改进,让程序员们写起异步代码来更便于了。我们常说微软欣赏新瓶装旧酒,至少我们要看看这么些新瓶给大家带来了咋样,不管是此外产品,都不容许一起首就很圆满,所以持续的迭代立异,也可以说是一种科学做事的章程。

 哪些因素会决定我们的响应能力

  从下面我们关系了几大阀门中,我们得以汲取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队列的长度
  2. CLR线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进程池级别队列所允许的长短

HTTP.SYS队列的长度

  以此自己觉得不需要非凡解释,默认值是1000。这多少个值取决于我们我们前面IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,假诺它们六个都处理不了,那一个数字再大也一直不用。因为最终他们会被积存到进程池级此外体系中,所以只会导致内存的浪费。

最大Worker线程数量

  这么些值是可以在web.config中开展配备的。

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  maxWorkerThreads: CLR中真实处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中真正处理请求的纤维Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们得以避免不必要的线程创立和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级此外行列给大家的CLR一定的缓冲,这中间要留心的是,这一个队列还尚未进去到CLR,所以它不会占用大家托管环境的别样资源,也就是把请求卡在了CLR的外界。我们需要在aspnet.config级别举行安排,我们得以在.net
fraemwork的设置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
倘若你安装的是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线程正在处理的请求之和超出那多少个数时,从IO线程过来的乞请就会被停放我们进程池级此外行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的长短  

ASP.NET并行处理的步调

   ASP.NET是什么在IIS中劳作的一文已经很详细的介绍了一个呼吁是什么从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLR举行拍卖的(强烈提议不打听这一块的同桌先看这篇著作,有助于你精通本小节),可是富有的步子都是基于一个线程的比方下展开的。IIS本身就是一个多线程的办事环境,假设我们从多线程的见识来看会爆发什么变动吧?我们第一来看一下下面这张图。注意:我们下边的手续是成立在IIS7.0以后的合并情势基础之上的。(注:下边这张图在dudu的唤起之后,重新做了有些寻觅工作,做了有的改变,w3dt这一步来自于今日头条团协会对问题的穿梭探索,详情可以点这里

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  我们再来梳理一下方面的手续:

  1. 拥有的央浼最开端是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个连串维护着这个请求,这多少个队列的request的多少超过一定数额(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会直接回到503情状(服务器忙),这是我们的首先个阀门。性能计数目标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的队列中置放一个应和端口的系列中,据非官方资料显示该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也远非性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的体系中收获请求,即便是急需ASP.NET处理的,就会传送给CLR
    线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该步骤。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被拍卖的央求数据超过一定值(最大并行处理请求数量,.NET4事后默认是5000)的时候,从IO线程过来的呼吁就不会间接交给Worker线程,而是放到一个进程池级其它一个系列了,等到这一个数量低于临界值的时候,才会把它再也提交Worker线程去处理。这是我们的第两个阀门。
  5. 上一步中说到的卓殊进程池级此外系列有一个长短的范围,能够经过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来设置。这足以说也是一个阀门。当正在处理的数量超越所允许的最大并行处理请求数量的时候,我们就会赢得503了。可以通过性能计数目标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查看该队列的尺寸。

async和await 做了什么样?

  大家好不容易要切入主题了,拿ASP.NET
MVC举例,如若不使用async的Action,那么必然,它是在一个Woker线程中举行的。当我们走访片段web
service,或者读文件的时候,这几个Worker线程就会被卡住。假使我们以此Action执行时间一起是100ms,其余访问web
service花了80ms,理想图景下一个Worker线程一秒可以响应10个请求,若是我们的maxWorkerThreads是10,那我们一秒内连接可响应请求就是100。即使说我们想把这么些可响应请求数升到200怎么办呢?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也尚未怎么
问题,确实是足以的,而且也真正能起到职能。这我们怎么还要大费周章的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家缓解了怎样问题?它可以在我们访问web
service的时候把当下的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就可以去处理其他的呼吁了。等到web
service给我们回来结果了,会再到线程池中擅自拿一个新的woker线程继续往下实施。也就是说我们裁减了这有些等待的时刻,充份利用了线程。

    大家来对待一下应用async/awit和不应用的动静,

  不接纳async/await: 20个woker线程1s足以拍卖200个请求。

  这转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的刻钟为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await我们足足节约了16000ms的年华,这20个worker线程又会再去处理请求,就算如约每个请求100ms的拍卖时间大家仍是可以够再充实160个请求。而且别忘了100ms是基于联合情况下,包括等待时间在内的基本功上取得的,所以实际处境可能还要多,当然我们这里没有算上线程切换的时刻,所以其实情状中是有少数区此外,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线程不使用异步的气象下,1s能自理200个请求,而利用异步的景观下可以拍卖360个请求,立马提高80%啊!采用异步之后,对于同一的呼吁数量,需要的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,假设是1000个线程这就是1G的容量,即便内存现在福利,可是省着到底是好的嘛,而且更少的线程是可以削减线程池在珍重线程时暴发的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只可以创建2个线程。

  注意:以上数据并非真实测试数据,真实情状一个request的时光也并非100ms,花费在web
service上的年华也毫不80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这中间用了async和await之后对响应能力有多大的升级和大家原来堵塞在这个IO和网络上的时辰是有很大的关系的。

 哪些因素会决定我们的响应能力

  从地点大家提到了几大阀门中,大家可以得出下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. 进程池级别队列所允许的长短

HTTP.SYS队列的长度

  本条自己觉着不需要卓殊解释,默认值是1000。那个值取决于咱们我们后边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,倘若它们六个都处理不了,这多少个数字再大也远非用。因为最终他们会被贮存到进程池级其余连串中,所以只会导致内存的荒废。

最大Worker线程数量

  这么些值是可以在web.config中举办部署的。

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  maxWorkerThreads: CLR中真正处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中实际处理请求的微乎其微Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们得以制止不必要的线程创制和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级其余序列给我们的CLR一定的缓冲,这里面要小心的是,这多少个行列还尚未进来到CLR,所以它不会占据我们托管环境的任何资源,也就是把请求卡在了CLR的外面。大家需要在aspnet.config级别举办布局,大家得以在.net
fraemwork的设置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
假使您安装的是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线程正在处理的伸手之和超过这些数时,从IO线程过来的请求就会被置于我们进程池级其余连串中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的长短  

几点指出

  看到此间,不掌握大家有没有拿到点什么。首先第一点大家要精晓的是async/await不是万能药,不们无法指望光写多个光键字就期待性能的升级换代。要切记,一个CPU在同一时间段内是不得不举行一个线程的。于是这也是为何async和await指出在IO或者是网络操作的时候利用。我们的MVC站点访问WCF或者Web
Service(Service)这种情况就特此外契合利用异步来操作。在下边的事例中80ms读取web
service的时刻,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才得以被此外的线程利用,尽管不是一个读取web
service的操作,而是一个犬牙交错总计的操作,这你就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中应用异步,大家地点讲到的关于IIS的布置是很关键的,假诺利用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

async和await 做了如何?

  我们好不容易要切入主题了,拿ASP.NET
MVC举例,假使不使用async的Action,那么自然,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,这么些Worker线程就会被卡住。假诺我们那些Action执行时间一起是100ms,此外访问web
service花了80ms,理想图景下一个Worker线程一秒可以响应10个请求,假若大家的maxWorkerThreads是10,这大家一秒内连接可响应请求就是100。即使说我们想把这些可响应请求数升到200咋办呢?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实咱们做也从不怎么
问题,确实是足以的,而且也确实能起到效率。这我们怎么还要大费周章的搞什么
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们解决了哪些问题?它可以在大家走访web
service的时候把当下的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就可以去处理任何的伸手了。等到web
service给大家回去结果了,会再到线程池中随意拿一个新的woker线程继续往下进行。也就是说大家缩短了那部分等候的时光,充份利用了线程。

    我们来对待一下利用async/awit和不利用的情景,

  不行使async/await: 20个woker线程1s足以拍卖200个请求。

  这转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的光阴为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await我们起码节省了16000ms的刻钟,这20个worker线程又会再去处理请求,即便如约每个请求100ms的拍卖时间大家还足以再追加160个请求。而且别忘了100ms是按照共同情况下,包括等待时间在内的底子上拿到的,所以实际情况恐怕还要多,当然大家这里没有算上线程切换的年华,所以其实意况中是有一些差距的,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线程不应用异步的场所下,1s能自理200个请求,而采纳异步的动静下可以拍卖360个请求,立马提升80%啊!拔取异步之后,对于同样的呼吁数量,需要的Worker线程数据会大大缩短50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,即使是1000个线程这就是1G的容量,尽管内存现在便利,可是省着到底是好的呗,而且更少的线程是可以削减线程池在保安线程时暴发的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只好创立2个线程。

  注意:以上数量并非真实测试数据,真实状况一个request的时辰也并非100ms,花费在web
service上的时辰也毫不80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这中间用了async和await之后对响应能力有多大的提拔和我们原来堵塞在那一个IO和网络上的日子是有很大的关系的。

 早期对Web service的异步编程格局APM

  讲完我们伟大上的async/await之后,我们来看看这个技术很老,但是概念确依然持续至今的Web
瑟维斯(Service)(Service)。 我们这边所说的针对性web
service的异步编程形式不是指在服务器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。我们领会对于web service,我们经过添加web
service引用或者.net提供的转变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一样访问web
service,而所生成的代码类中对针对性每一个web
service方法生成3个照应的形式,比如说我们的形式名叫DownloadContent,除了这一个点子之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这六个就是大家前天要说的中期的异步编程情势APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来看看大家web
service中的代码,注意我们现在的项目都是在.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);
    }
}

  注意我们web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的一头方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。然则我们要了解,不管服务器是联合仍旧异步,对于客户端的话调用了您这一个web
service都是一模一样的,就是得等您回来结果。

  当然,大家也可以像MVC里面的代码一样,把大家的劳务器端也写成异步的。这拿到好处的是特别托管web
service的服务器,它的处理能力拿到加强,就像ASP.NET一样。假如大家用JavaScript去调用这多少个Web
瑟维斯(Service)(Service),那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是大家客户端用到的异步编程技术。淌倘使其余的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?大家需要异步编程么?

几点提议

  看到这里,不明了我们有没有获取点什么。首先第一点我们要通晓的是async/await不是万能药,不们不可能仰望光写多少个光键字就可望性能的提拔。要铭记在心,一个CPU在同一时间段内是不得不举办一个线程的。之所以那也是为啥async和await提议在IO或者是网络操作的时候利用。我们的MVC站点访问WCF或者Web
瑟维斯(Service)(Service)这种气象就十分的契合接纳异步来操作。在地点的例证中80ms读取web
service的时日,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才足以被其他的线程利用,假使不是一个读取web
service的操作,而是一个繁杂统计的操作,这你就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中动用异步,我们地点讲到的关于IIS的安排是很重点的,假诺使用了异步,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三个线程来拍卖用户的央浼,换个说法ASP.NET网站生来就是基于多线程的。可是,在WinForm中,倘若我们不刻意使用多线程,这至始至终,都唯有一个线程,称之为UI线程。也许在一部分微型的系统中WinForm很少提到到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是独立运转在客户端的,在性质上和操作性上都会有很大的优势。所以重重中小型的WinForm系统都是平昔就走访数据库了,并且大多也惟有多少的传导,什么图片资源这是很少的,所以等待的光阴是很短的,基本不用费怎么脑子去考虑怎么3秒之内必须将页面显示到用户眼前这种题材。

  既然WinForm在性能上有这么大的优势,这它还需要异步吗?

  我们地点说的是中小型的WinForm,假设是重型的体系啊?如若WinForm只是其他的很小部分,就像我们著作起先说的还有好多此外众五个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?假使客户端很多造成数据库撑不住咋办?
想在中等加一层缓存咋办?

  拿一个b2b的网站效能举例,用户能够透过网站下单,手机也足以下单,还足以由此电脑的桌面客户端下单。在下完单之后要形成交易,库存扣减,发送订单确认公告等等成效,而无论是您的订单是透过哪个端完成的,这个功用我们都要去做,对吧?这大家就无法独立放在WinForm里面了,不然这多少个代码在此外的端里面又得全部簇新再相继实现,同样的代码放在不同的地点这不过一定危险的,所以就有了俺们后来的SOA架构,把那些成效都抽成服务,每体系型的端都是调用服务就足以了。一是可以统一珍重这一个职能,二是足以很方便的做扩展,去更好的适应效能和架构上的扩张。比如说像上边这样的一个体系。

 澳门新萄京 7

  在上图中,Web端虽然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),不过对我们一切系统的话,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它本身只处理和用户交互的题材,另外所有的功能,业务都会付给后来台处理。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。那么应用层重要帮助做一些与用户交互的局部效益,假若手机短信发送,邮件发送等等,并且可以遵照优先级选拔是放入队列中稍候处理依旧直接调用功用服务及时处理。

  在这么的一个类别中,我们的Web服务器可以,Winform端也好都将只是任何连串中的一个终极,它们重要的另外是用户和后面服务期间的一个大桥。涉及到瑟维斯(Service)(Service)的调用之后,为了给用户卓越的用户体验,在WinForm端,大家自然就要考虑异步的题目。 

 早期对Web service的异步编程形式APM

  讲完大家巨大上的async/await之后,我们来探望这么些技术很老,可是概念确依然持续至今的Web
Service(Service)。 我们这里所说的针对性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。大家了然对于web service,我们经过添加web
service引用或者.net提供的变迁工具就足以变动对应的代理类,能够让我们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性每一个web
service方法生成3个照应的方法,比如说我们的法子名叫DownloadContent,除了那一个方法之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这多少个就是大家前些天要说的早期的异步编程格局APM(Asynchronous
Programming Model)。上边就来看看我们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

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的联名方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。但是大家要清楚,不管服务器是一同仍旧异步,对于客户端的话调用了你这多少个web
service都是一样的,就是得等你回去结果。

  当然,大家也得以像MVC里面的代码一样,把我们的劳务器端也写成异步的。这得到好处的是不行托管web
service的服务器,它的处理能力得到加强,就像ASP.NET一样。假使我们用JavaScript去调用这么些Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是我们客户端用到的异步编程技术。假使是其它的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?我们需要异步编程么?

WinForm异步调用Web 瑟维斯(Service)(Service)

  有了像VS这样强劲的工具为我们转变代理类,大家在写调用Web
service的代码时就足以像调用本地类库一样调用Web
Service了,我们只需要添加一个Web Reference就可以了。

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// 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);
}

  代码异常的大概,在履行完pageContentService(Service).BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回到了。在调用Web
service这段日子内大家的UI不会被封堵,也不会现出“无法响应这种景色”,我们依旧可以拖动窗体甚至做其他的事务。这就是APM的魔力,可是我们的callback究竟是在哪个线程中施行的吧?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多个线程来拍卖用户的伏乞,换个说法ASP.NET网站生来就是基于多线程的。不过,在WinForm中,假设大家不刻意使用多线程,这至始至终,都只有一个线程,称之为UI线程。也许在部分小型的系统中WinForm很少涉及到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是单身运作在客户端的,在性质上和可操作性上都会有很大的优势。所以广大中小型的WinForm系统都是直接就访问数据库了,并且大多也只有数据的传输,什么图片资源这是很少的,所以等待的年月是很短的,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这种问题。

  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,如如果巨型的序列啊?如若WinForm只是其他的很小一些,就像我们著作伊始说的还有很多任何众多少个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?倘诺客户端很多造成数据库撑不住如何做?
想在中间加一层缓存咋办?

  拿一个b2b的网站效能举例,用户可以经过网站下单,手机也能够下单,仍可以由此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,发送订单确认通知等等功用,而不论是你的订单是透过哪个端完成的,那多少个意义大家都要去做,对吗?这我们就不可以独立放在WinForm里面了,不然这一个代码在此外的端里面又得全部全新再相继实现,同样的代码放在不同的地方这不过卓殊危险的,所以就有了俺们后来的SOA架构,把这些意义都抽成服务,每系列型的端都是调用服务就足以了。一是足以统一保养这多少个职能,二是可以很便利的做增加,去更好的适应成效和架构上的扩张。比如说像上面这样的一个系统。

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  在上图中,Web端固然也是属于我们平时说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),可是对大家凡事系列来说,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它本身只处理和用户交互的问题,其它所有的职能,业务都会提交后来台处理。在大家地点的架构中,应用层都不会间接到位真正业务逻辑相关的处理,而是放到咱们更下层数据层去做拍卖。那么应用层重要帮忙做一些与用户交互的有些效用,如若手机短信发送,邮件发送等等,并且可以依据优先级选用是放入队列中稍候处理或者直接调用功效服务及时处理。

  在如此的一个系统中,我们的Web服务器可以,Winform端也好都将只是所有系列中的一个终极,它们紧要的此外是用户和前边服务中间的一个大桥。涉及到瑟维斯(Service)(Service)的调用之后,为了给用户突出的用户体验,在WinForm端,我们自然就要考虑异步的问题。 

APM异步编程格局详解

WinForm异步调用Web Service(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的代码时就可以像调用本地类库一样调用Web
瑟维斯(Service)(Service)了,我们只需要添加一个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);
}

  代码分外的简单,在实践完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回来了。在调用Web
service这段时间内大家的UI不会被打断,也不会产出“无法响应这种情况”,大家仍旧可以拖动窗体甚至做任何的政工。这就是APM的魔力,不过我们的callback究竟是在哪个线程中举行的呢?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

线程问题

  接下去大家就是更进一步的打听APM这种形式是如何工作的,不过首先我们要应对下面留下来的题目,那种异步的编程格局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);
}

  我们在按钮点击的法子和callback方法中分头出口当前线程的ID,以及她们是否属于线程池的线程,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>…

  按钮点击的不二法门是由UI直接决定,很彰着它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而我们的callback却是在一个出自于线程池的后台线程执行的,答案宣告了,不过这会给我们带来一个题材,大家地点讲了只有UI线程也得以去革新大家的UI控件,也就是说在callback中大家是不可能更新UI控件的,这我们什么让更新UI让用户精晓反馈呢?答案在前面接晓
:),让大家先留心于把APM弄掌握。

APM异步编程格局详解

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5从前都被广泛使用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!我们可以很容易的找到搭配了Begin和End的章程,更重要的是假如是有代理的地点,我们都得以动用APM这种形式。我们来看一个很粗略的例证:

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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);
}

  下面的代码中,我们通过把eat封装成一个信托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的进行。也就是实际上的eat方法不是在主线程中履行的,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是我们传进去的callback,该方法会在我们的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。我们假使熟谙代理的话就会知晓,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为我们自行加进去的章程,大家不用额外做任何事情,这在初期没有TPL和async/await在此之前(APM从.NET1.0时代就有了),的确是一个不利的选用。

线程问题

  接下去我们就是更进一步的刺探APM那种情势是怎样行事的,可是首先大家要回答下面留下来的题材,这种异步的编程模式有没有为我们打开新的线程?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);
}

  大家在按钮点击的方法和callback方法中分头出口当前线程的ID,以及她们是否属于线程池的线程,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>…

  按钮点击的艺术是由UI直接决定,很显然它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而我辈的callback却是在一个源于于线程池的后台线程执行的,答案公告了,可是这会给我们带来一个题材,我们地点讲了只有UI线程也得以去革新大家的UI控件,也就是说在callback中我们是无法更新UI控件的,这大家什么让更新UI让用户知道反馈呢?答案在后头接晓
:),让我们先注意于把APM弄明白。

再一次认识APM

打探了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来分析一下APM用到的那多少个对象。
拿大家Web service的代办类来举例,它为大家转变了以下3个艺术:

  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):异步截至方法

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

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5在先都被普遍利用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!我们可以很容易的找到搭配了Begin和End的艺术,更首要的是即使是有代理的地点,我们都可以动用APM这种形式。大家来看一个很简短的例子:

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);
}

  下边的代码中,我们由此把eat封装成一个委托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的执行。也就是实际上的eat方法不是在主线程中实施的,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是我们传进去的callback,该方法会在我们的eat方法执行完之后被调用,所以它会和大家eat方法在同一个线程中被调用。我们倘诺熟知代理的话就会掌握,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为我们自行加进去的不二法门,大家不用额外做此外业务,这在初期没有TPL和async/await以前(APM从.NET1.0时代就有了),的确是一个没错的抉择。

service调用还不曾回去,这这多少个时候就会用阻塞的章程去拿结果。可是在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是曾经完结了,也就是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编程情势中Begin方法总是回到IAsyncResult这多少个接口的兑现。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个特性:

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  WaitHanlde平常作为共同对象的基类,并且可以行使它来阻塞线程,更多音信能够参照MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的帮衬,我们就足以经过以下三种艺术去赢得当前所执行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 完了文告

  完成通知就是们在”WinForm异步调用WebService(Service)”这结中用到的艺术,调完Begin方法之后,主线程即便完成任务了。大家也不用监督该操作的履行处境,当该操作实践完事后,我们在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,我们得以在丰裕形式中调用End方法去取得结果。下边我们再简单说一上边前两种艺术。

//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  
}

再也认识APM

询问了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来分析一下APM用到的那一个对象。
拿我们Web service的代办类来举例,它为我们转移了以下3个章程:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步先河方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步截止方法

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,假若我们的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之后Microsoft协助的一种做法,为何吧?
假使我们建一个.NET4.0要么更高版本的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的时候是双方共存的,你可以挑选随机一种来选拔。然则到了.NET4.0自此,EAP成为了你唯一的取舍。(我未曾尝试过手动生成代理类,有趣味的同桌可以尝试一下)让大家来看一下在.NET4下,咱们是什么样异步调用Web
Service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调用还一贯不回到,这这些时候就会用阻塞的章程去拿结果。可是在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是已经完成了,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这么些接口的贯彻。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个属性:

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  WaitHanlde通常作为联合对象的基类,并且可以采用它来阻塞线程,更多音信方可参照MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的鼎力相助,我们就足以因而以下二种格局去取得当前所进行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 完了通告

  完成公告就是们在”WinForm异步调用Web瑟维斯(Service)(Service)”这结中用到的艺术,调完Begin方法之后,主线程固然完成任务了。我们也不用监督该操作的履行情形,当该操作实践完之后,我们在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,我们得以在老大模式中调用End方法去赢得结果。上边我们再简单说一下边前三种格局。

//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   
}

线程问题

  不通晓我们依旧否记得,在APM形式中,callback是实践在另一个线程中,无法随易的去更新UI。可是只要您精心看一下上边的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的艺术中直接就改进了UI,把再次回到的内容写到了一个文本框里面。通过同样的情势可以窥见,在EAP这种异步编程形式下,事件绑定的法子也是在调用的可怜线程中实践的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的问题,而且是在同一个线程中举办。
看看下面的代码:

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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推出的另一种过渡的异步编程模型,也是在.NET3.5自此Microsoft襄助的一种做法,为什么呢?
即便大家建一个.NET4.0要么更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会发觉变化的代办类中已经没有Begin和End方法了,记住在3.5的时候是双边共存的,你可以挑选随机一种来使用。不过到了.NET4.0事后,EAP成为了您唯一的选拔。(我一贯不品味过手动生成代理类,有趣味的同校可以尝尝一下)让我们来看一下在.NET4下,大家是什么异步调用Web
瑟维斯(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
    }
}

async/await 给WinFrom带来了什么

  假如说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。我们再也决不因为要兑现异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也增长了。不信你看下边我们将调用我们丰硕web
service的代码在.NET4.5下促成一下:

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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;
}

  简单的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想可能这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就能够重返响应UI了,在上头的代码中大家是平昔不新线程爆发的,和EAP一样得到结果一贯就足以对UI操作了。

  async/await似乎的确很好,可是假若我们await后边的代码执行在此外一个线程中会发生什么样业务啊?

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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;
}

  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,看起来是一个相当耗时的操作,于是我们用Task.Run开了一个新的线程去履行。(注:假如是纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大援助,我们那里最首假设想给UI一个进度呈现当前进展到哪一步了。)看起来没有怎么问题,大家按F5运作吧!
  Bomb~

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  当执行到这里的时候,程序就夭折了,告诉我们”无效操作,只好从创制porgressBar的线程访问它。“
 这也是大家一发轫波及的,在WinForm先后中,唯有UI主线程才能对UI举办操作,此外的线程是尚未权限的。接下来我们就来探视,假若在WinForm中落实非UI线程对UI控制的换代操作。 

线程问题

  不精通我们仍旧否记得,在APM形式中,callback是履行在另一个线程中,不可以随易的去更新UI。然则如果你精心看一下下边的代码,我们的DownloadContentCompleted事件绑定的点子中间接就更新了UI,把再次来到的情节写到了一个文本框里面。通过一样的法门可以发现,在EAP那种异步编程情势下,事件绑定的章程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交互的问题,而且是在同一个线程中执行。
看看下边的代码:

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

不同线程之间通讯的题目

async/await 给WinFrom带来了怎么

  如若说async给ASP.NET带来的是处理能力的滋长,那么在WinForm中给程序员带来的益处则是最大的。大家再也不要因为要贯彻异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也增长了。不信你看下边大家将调用大家非常web
service的代码在.NET4.5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;
}

  简单的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想也许这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就可以再次回到响应UI了,在地点的代码中大家是未曾新线程爆发的,和EAP一样得到结果直接就足以对UI操作了。

  async/await似乎的确很好,可是一旦大家await前面的代码执行在其余一个线程中会爆发什么样工作吗?

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的平方全部加起来,看起来是一个不胜耗时的操作,于是我们用Task.Run开了一个新的线程去执行。(注:假如是纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大帮扶,我们这边最首如果想给UI一个速度呈现当前开展到哪一步了。)看起来没有什么问题,我们按F5运作吧!
  Bomb~

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  当执行到这里的时候,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。“
 这也是我们一起始波及的,在WinForm先后中,唯有UI主线程才能对UI举办操作,另外的线程是未曾权限的。接下来我们就来探视,即便在WinForm中落实非UI线程对UI控制的换代操作。 

万能的Invoke

  WinForm中大部的控件包括窗体在内都贯彻了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,这么些Delegate将会被所有特别控制的线程所调用,从而避免了跨线程访问的问题。

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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,我们就不做过多的钻研了,不过我们要考虑到某些,Invoke是WinForm实现的UI跨线程交流模式,WPF用的却是Dispatcher,若是是在ASP.NET下跨线程之间的同步又怎么做呢。为了配合各个技术平台下,跨线程同步的题材,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了我们上面的这么些目标。

不同线程之间通讯的题目

SynchronizationContext上下文同步对象

何以需要SynchronizationContext

  就像我们在WinForm中遭遇的问题同样,有时候我们需要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。可是在大部场合下这是不同意的,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。

  它首要的职能之一是为我们提供了一种将有些工作职责(Delegate)以队列的方法存储在一个上下文对象中,然后把这些上下文对象关联到实际的线程上,当然有时候四个线程也得以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的共同上下文对象足以采取SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下两个主意Post和Send,分别是以异步和同步的章程将我们地方说的工作职责放到我们SynchronizationContext的行列中。

SynchronizationContext示例

  仍旧拿大家地点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的点子专门去更新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;
});

  每四次操作完之后我们调用一下Report方法,把大家归总要算的数字,以及当前正在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不同的是SynchronizationContext不需要对Control的引用,而Invoke必须先得有那一个控件才能调用它的Invoke方法对它举办操作。

万能的Invoke

  WinForm中大部分的控件包括窗体在内都实现了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,这些Delegate将会被抱有万分控制的线程所调用,从而避免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方法比较简单,我们就不做过多的探究了,不过我们要考虑到一点,Invoke是WinForm实现的UI跨线程交流情势,WPF用的却是Dispatcher,假使是在ASP.NET下跨线程之间的共同又如何是好呢。为了配合各样技能平台下,跨线程同步的题目,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了俺们下边的这么些目标。

小结

  这篇博客内容有点长,不亮堂有稍许人得以看到这里:)。最先导我只是想写写WinFrom下异步调用Web
瑟维斯(Service)(Service)的一对事物,在一开首那篇文书的题目是”异步编程在WinForm下的实践“,不过写着写着发现越来越多的迷团没有解开,其实都是局部老的技巧从前尚未接触和控制好,所以所幸就两次性把她们都重新学习了两回,与我们大饱眼福。

  我们再来回顾一下著作所涉及到的一些根本的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大贡献(早期ASP.NET的异步开发形式同样也有这么的贡献),是在拜访数据库的时候、访问远程IO的时候霎时放出了脚下的处理性程,可以让这么些线程回到线程池中,从而实现可以去处理其他请求的功能。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在拍卖能力上带来多大的增强,取决于我们的次序有些许时间是被封堵的,也就是那个访问数据库和长途瑟维斯(Service)(Service)的日子。
  3. 除此之外将代码改成异步,我们还索要在IIS上做一些针锋相对的安排来实现最优化。
  4. 无论是ASP.NET、WinForm依然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,所以不管您现在是做所谓的前端(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),都只是全方位大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级这么些端的价值,正是因为大家注意于不同,努力提高每一个端的用户体验,才能让这些巨型系统有出名的火候。我想说的是,在您对现行技能得到一定的到位之后,不要截至学习,因为所有软件架构连串中还有很多众多脍炙人口的事物值得我们去发现。
  5. APM和EAP是在async/await在此之前的两种不同的异步编程格局。
  6. APM倘使不打断主线程,那么成功公告(回调)就会实施在其它一个线程中,从而给我们更新UI带来一定的题材。
  7. EAP的关照事件是在主线程中举办的,不会存在UI交互的题材。
  8. 最终,大家还学习了在Winform下不同线程之间互相的题材,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,从.NET1.0来说就有了。在.NET2.0的时候,微软意识到了APM的回调函数中与UI交互的题材,于是带来了新的EAP。APM与EAP平素并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带动了TPL,也就是大家所熟识的Task编程,而.NET4.5就是大家我们明白的async/await了,能够看到.NET平素在不停的发展,加上多年来不停的和开源社区的协作,跨平台等特征的引入,我们有理由相信.NET会越走越好。

  最后,这篇小说从找资料学习到写出来,差不多花了自家六个周未的日子,希望可以给需要的人或者感兴趣想要不断学习的人或多或少帮忙(不管是往前读书,如故将来学习)最终还要感谢@田园里面的蟋蟀,在阅读的时候给自身找了一部分错别字!

SynchronizationContext上下文同步对象

怎么需要SynchronizationContext

  就像我们在WinForm中相遇的问题一样,有时候我们需要在一个线程中传递一些多少或者做一些操作到另一个线程。可是在大部分景色下这是不允许的,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。因此在.NET2.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它最重要的效率之一是为我们提供了一种将一些办事职责(Delegate)以队列的艺术存储在一个上下文对象中,然后把这个上下文对象关系到实际的线程上,当然有时三个线程也可以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的一路上下文对象可以使用SynchronizationContext.Current。同时它还为我们提供以下五个措施Post和Send,分别是以异步和一道的点子将我们地点说的干活任务放到我们SynchronizationContext的系列中。

SynchronizationContext示例

  依旧拿我们地点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的方法专门去更新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;
});

  每几回操作完之后我们调用一下Report方法,把咱们一起要算的数字,以及当前正在测算的数字传给它就可以了。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不同的是SynchronizationContext不需要对Control的引用,而Invoke必须先得有这么些控件才能调用它的Invoke方法对它举行操作。

引用 & 扩张阅读

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

  这篇博客内容有点长,不领会有稍许人方可观察此间:)。最先导自己只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service(Service)的有的事物,在一方始这篇文书的问题是”异步编程在WinForm下的施行“,然则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巧往日从未接触和领悟好,所以所幸就两回性把他们都重新学习了五遍,与我们享受。

  大家再来回顾一下篇章所涉嫌到的片段至关首要的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(早期ASP.NET的异步开发格局同样也有这般的孝敬),是在做客数据库的时候、访问远程IO的时候立即放出了脚下的拍卖性程,可以让这一个线程回到线程池中,从而实现可以去处理任何请求的法力。
  2. 异步的ASP.NET开发能够在处理能力上带来多大的增长,取决于我们的主次有多少日子是被卡住的,也就是那多少个访问数据库和远程瑟维斯(Service)(Service)的时间。
  3. 除外将代码改成异步,大家还索要在IIS上做一些周旋的配备来落实最优化。
  4. 任凭是ASP.NET、WinForm仍然Mobile、仍旧平板,在巨型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以随便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
    ),又或者是比较流行的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是整整大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级这个端的价值,正是因为我们注意于不同,努力提高每一个端的用户体验,才能让这多少个大型系统有露脸的机遇。我想说的是,在你对现在技术取得一定的做到之后,不要截止学习,因为任何软件架构体系中还有众多广大妙不可言的东西值得大家去发现。
  5. APM和EAP是在async/await在此之前的两种不同的异步编程形式。
  6. APM假若不打断主线程,那么成功通知(回调)就会实施在另外一个线程中,从而给我们更新UI带来一定的题目。
  7. EAP的通报事件是在主线程中施行的,不会存在UI交互的题目。
  8. 末尾,我们还学习了在Winform下不同线程之间互相的题目,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,从.NET1.0以来就有了。在.NET2.0的时候,微软察觉到了APM的回调函数中与UI交互的题目,于是带来了新的EAP。APM与EAP平昔并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带动了TPL,也就是我们所熟练的Task编程,而.NET4.5就是大家我们通晓的async/await了,可以看到.NET一贯在不停的腾飞,加上多年来持续的和开源社区的协作,跨平台等特性的引入,我们有理由相信.NET会越走越好。

  最后,这篇作品从找资料学习到写出来,差不多花了我多个周未的刻钟,希望可以给需要的人或者感兴趣想要不断学习的人或多或少支援(不管是往前读书,如故未来学习)最后还要感谢@田园里面的蟋蟀,在阅读的时候给我找了一些错别字!

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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 & 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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