C#线程委托BeginInvoke与EndInvoke的用法

我们已经知道 C#当中 存在async/await 、BackGroudWorker类以及TPL(任务并行库)。当然C#还有一些旧的模式来支持异步编程。

1. BeginInovke和EndInvoke简单介绍

delegate long MyDel(int first, int second);

class Program
{
    static long Sum(int x, int y)
    {
        Console.WriteLine("------Inside Sum@{0}", DateTime.Now.ToString());
        Thread.Sleep(2000);
        return x + y;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        MyDel del = new MyDel(Sum);

        Console.WriteLine("Before BeginInvoke---@{0}", DateTime.Now.ToString());
        IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);
        Console.WriteLine("After BeginInvoke@{0}", DateTime.Now.ToString());

        Console.WriteLine("Doing stuff@{0}", DateTime.Now.ToString());

        long result = del.EndInvoke(iar);
        Console.WriteLine("End Invoke@{0}", DateTime.Now.ToString());

        Console.WriteLine("After EndInvoke:  {0}", result);

        Console.ReadKey();

    }
}

如上代码,定义了一个委托 MyDel ,并且在调用的时候把Sum方法传给了它的对象。一般情况下我们调用这个委托对象,它就会调用他调用列表中包含的方法。就想调用方法一样,这是同步完成的。

但是如果委托对象在调用列表中只有一个方法(引用方法),它就可以异步的去执行这个方法。BeginInovke和EndInvoke就是用来做这个事的。我们可以用如下的方式使用:

  • ①当我们调用BeginInvoke方法的时候,他开始在一个独立的线程上执行引用方法,并且立即返回到原始线程。原始线程可以继续,而引用方法会在想吃的线程中并行执行。
  • ②当程序希望获取已完成的异步方法的结果时,可以检查BeginInvoke返回的IAsyncResult的IsCompleted属性,或者调用委托的EndInvoke方法来等待委托执行完成。

上面的使用过程就引出的三种模式:

  • ①等待-直到完成 原始线程在发起了异步方法以及做了一些其他处理之后,原始线程就中断并且等待异步方法执行完成之后再继续。

C#线程委托BeginInvoke与EndInvoke的用法_第1张图片

  • ②轮询 ,原始线程定期检查发起的线程是否完成,如果没有则可以继续做其他的事情,

C#线程委托BeginInvoke与EndInvoke的用法_第2张图片

  • ③回调 原始线程一直执行,无需等待或者检查发起的线程是否完成,发起的线程中的引用发放完成之后,发起的线程会调用回调方法,由回调方法在调用的EndInvoke之前处理异步方法的结果。

C#线程委托BeginInvoke与EndInvoke的用法_第3张图片

2.BeginInovke和EndInvoke详细

对于 BeginInvoke 方法,有几个注意的地方

① 我们可以根据上面的代码知道,BeginInvoke的参数包含如下两个部分

  • 引用方法的参数
  • CallBack参数和State参数

②BeginInvoke 会在线程池中找到一个线程,让引用方法运行在该线程上

③BeginInvoke 返回给调用线程一个实现IAsyncResult接口的对象的引用。这个接口引用包含了在线程池线程中运行的异步方法的状态。可以判断这个状态来确定异步方法是否结束。

// 3和5是引用方法参数,两个null分别是Callback参数和State参数
// iar是新线程的信息
IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);

对于 EndInvoke 方法,有几个注意的地方

①他的参数是上面BegionInvoke返回的IAsyncResult接口的引用对象,传入这个对象是便于EndInvoke去找到引用方法运行的线程。并且这个参数置于参数列表最后一个。EndInvoke提供了从异步方法调用的所有输出,包括ref和out参数。如果委托的引用方法有ref和out参数,他们必须包含在EndInvoke的参数列表当中

IAsyncResult iar2 = del2.BeginInvoke(3, 5, out res, null, null);
del2.EndInvoke(out res, iar2);

②如果线程已经退出了,EndInvoke会做如下事情:

  • 清理退出的线程的状态并且释放资源
  • 找到引用方法的返回值,并作为自己的返回值

③如果EndInovke发现线程还在运行中,那么调用线程就会停止并等待,直到清理完毕并返回值。

④因为EndInvoke会去清理线程信息,所以BeginInvoke和EndInvoke必须成对使用。

⑤如果异步方法出现异常,那么在调用EndInvoke的时候会抛出异常。

3.AsyncResult类

上面说BeginInvoke方法返回了一个IAsyncResult接口的引用对象(内部是AsyncResult类的对象),AsyncResult类型表现了异步方法的状态。下面是这类的主要组成部分:

C#线程委托BeginInvoke与EndInvoke的用法_第4张图片

C#线程委托BeginInvoke与EndInvoke的用法_第5张图片

4.三种模式

① 等待-直到完成 (比较简单的模式)

//开始执行异步方法
IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);
//Do Something 耗时
del2.EndInvoke(iar);

像上面的代码,BeginInvoke之后,做了一些事情,然后调用EndInvoke来处理结果,这种方式就是等待-直到完成的模式。

②轮询模式

轮询模式中,原始的线程发起了异步的方法调用,做一些事情,然后使用IAsyncResult中的IsComplete熟悉来定期检查开启的线程是否完成。如果未完成就在去做一些其他事情。

delegate long MyDel(int first, int second);

class Program
{
    static long Sum(int x, int y)
    {
        Console.WriteLine("--Inside Sum@{0}", DateTime.Now.ToString());
        Thread.Sleep(200);
        return x + y;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        MyDel del = new MyDel(Sum);
        //开始执行异步方法
        IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);
        //轮询开始
        while (!iar.IsCompleted)
        {
            //未完成,执行下面的语句
            for (long i = 0; i < 20000000; i++)
                ;
        }
        //执行完成调用EndInvoke获取结果
        long result = del.EndInvoke(iar);
        Console.ReadKey();
    }
}

③回调模式

前两种都是主动方式的,原始线程一直在监控这新开启的线程。但是回调是被动的,一旦原始线程发起了异步方法,它就自己管自己了,不在考虑同步。

当异步方法调用结束之后,系统调用一个用户自定义的方法来处理结果,并且调用委托的EndInvoke方法。这个用户自定义的方法就是回调方法。

上面的BegionInvoke中写过,他会有两个参数一个Callback参数和一个State参数.

CallBack参数:是回调方法的名称。

State参数:可以是null,或者传入回调方法的一个对象的引用。我们可以用IAsyncResult参数的AsyncState属性来获取这个对象,参数的类型是object。

a.回调方法:

回调方法的签名和返回类型必须和 AsyncCallback委托类型所描述的形式一致。

C#线程委托BeginInvoke与EndInvoke的用法_第6张图片

两种方式,构建这个AsyncCallback参数

new AsyncCallback 对象  

IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, new AsyncCallback(CallWhenDone),null);

直接传回调方法的名称

IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, CallWhenDone, null);

其中 CallWhenDone 如下:

static void CallWhenDone(IAsyncResult iar)
{
    AsyncResult ar = (AsyncResult)iar;
    MyDel del = (MyDel)ar.AsyncDelegate;
    //回调方法中调用了EndInvoke
    long result = del.EndInvoke(iar);
}

b.在回调方法中调用EndInvoke

上面代码中,在回调中使用了EndInvoke,上文中说到 EndInvoke的调用,是委托的调用,并且需要传入一个IAsyncResult的接口对象的引用。

所以想要在回调方法里面,调用这个EndInvoke,就得拿到两个东西一个是委托对象、一个是IAsyncResult,由于我们AsyncCallback委托本身就是必须要传入IAsyncResult 的,所以这个比较容易,剩下的就是委托对象本身了。在AsyncResult类小节里面我看到,它里面存着一个 AsyncDelegate(它就是委托对象的引用),还有就是 IAsyncResult接口对象在内部就是AsyncResult类对象。所以才可以像上main的代码,通过强制类型转换得到MyDel的对象。

C#线程委托BeginInvoke与EndInvoke的用法_第7张图片

第二种方法就是如果State参数没有用处,可以通过State参数,把委托的对象传过去。

调用的地方,最后一个参数传入del

IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, new AsyncCallback(CallWhenDone),del);

回调方法:

static void CallWhenDone(IAsyncResult iar)
{
    MyDel del = (MyDel)iar.AsyncState;
    long result = del.EndInvoke(iar);
}

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对脚本之家的支持。

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