C#多線程之旅(4)——APM初探

源碼地址：https://github.com/Jackson0714/Threads

 

原文地址：C#多線程之旅(4)——APM初探

C#多線程之旅目錄：

C#多線程之旅(1)——介紹和基本概念

C#多線程之旅(2)——創建和開始線程

C#多線程之旅(3)——線程池

C#多線程之旅(4)——APM初探

C#多線程之旅(5)——同步機制介紹

C#多線程之旅(6)——詳解多線程中的鎖

更多文章正在更新中，敬請期待......

 

C#多線程之旅(4)——APM初探

v博客前言

先交代下背景，前面幾張內容主要是介紹多線程的基本知識，這一章是因為正好接觸到了APM（異步編程模型），發現APM真的很強大，其中有部分知識點涉及到了委托的BeginInvoke/EndInvoke，就由衷地想寫下APM相關的知識。

v寫在前面

強大的異步處理模型，不得不被它折服！

v正文開始

一、簡單的串行執行程序

 我們先來看一個簡單的程序：

定義了一個 int Add(int num)，傳入循環的次數num，返回循環相加的結果sum。

Step 1.Main方法調用Add方法，循環執行了2次，所以延時了2s，返回結果sum=1，打印 Result:1;

Step 2.Main方法循環執行了3次，延時了3s。

友情提醒：如果覺得不想閱讀多彩的 Console打印代碼，可以選擇查看下面折疊的code區域。 查看簡潔版

 去掉顏色打印的code簡潔版

 讓我們看看這個程序的運行結果：

 我們可以從結果中看到：

　　1.執行Add方法，是主線程執行Add方法；

　　2.執行Main方法，是主線程執行Main方法；

　　3.這中限時操作可以稱為“計算限制的異步操作”；

　　4.Add方法中模擬耗時操作（2s）和Main方法中模擬耗時操作（3s）是串行執行的，那么我們有沒有一種方法使這兩種操作並行執行了？（3s中之內搞定這兩個耗時操作）。答案是可以用APM。

 

 下面我們用APM方式來節省2s的時間。

 二、使用委托來實現APM

2.1 預備知識

我們使用泛型委托來實現APM，那么我們需要點預備知識（對委托很熟練的同學們可以跳過預備知識）：

　　1.什么是委托？

　　2.什么是泛型委托？

　　3.為什么使用委托來實現APM？

對於這知識點1、2，可以參考我之前寫的博客，在這里就不再說明了， 不懼面試：委托

對於第三個知識點，是因為委托定義了兩個異步方法 BeginInvoke和 EndInvoke。

我們可以先看看泛型委托的定義：

/// <summary>
/// 定義一個泛型委托
/// </summary>
/// <typeparam name="T">輸入參數</typeparam>
/// <typeparam name="TResult">返回值</typeparam>
/// <param name="arg">輸入參數</param>
/// <returns name="TResult">返回值</returns>
private delegate TResult Func<T, TResult>(T arg);

對於這個定義，C#編譯器會將這行代碼編譯成一個類定義，它的邏輯定義如下：

public sealed class Func<T, TResult> : MulticastDelegate
{
	public Func(Object obj, IntPtr method);
	public TResult Invoke(T arg);
	public IAsyncResult BeginInvoke(T arg, AsyncCallback callback, Object obj);
	public TResult EndInvoke(IAsyncResult result);
}

定義一個委托時，會生成一個BeginInvoke和EndInvoke方法的類。

當定義下面的委托時

public delegate void myDelegate(int value);

通過反編譯工具ILSpy查看結果：

BeginInvoke:

　　1.第一個參數arg為委托定義相同的參數（可以為兩個參數arg，和委托的簽名相同），可以傳入到委托引用的方法；

　　2.倒數第二個參數callback為回調方法，當BeginInvoke方法執行完后，會立即調用回調方法，如果callback=null，則不調用回調方法；

　　3.倒數第一個參數object給EndInvoke用的。

　　4.返回值為IAsyncResult類型的接口對象（實際上是AsynResult的類型實例）。該接口對象用途

　　　　a.傳遞參數，它包含了對調用了BeginInvoke的委托的引用，這里是Add方法的int類型的輸入參數；

　　　　b.包含了BeginInvoke()的最后一個Object類型的參數

　　　　c.它可以鑒別是哪個方法的哪一次調用，因為通過同一個委托變量可以對同一個方法調用多次。

EndInvoke：

　　1.第一個參數接收BeginInvoke返回的IAnsyResult；

　　2.返回的TResult為委托引用的方法的返回值，這里是Add方法的int類型返回值

2.2 用委托來實現APM的原理

2.3 動手寫個實現了APM的Code

通過上面的流程圖，相信我們對委托來實現APM有了一定的理解，再來讀讀code，相信能更快地理解。注釋僅作參考，有問題可以回復我哦！

讓我們看看結果：

 注意：

　　1.必須先將IAsyncResult轉換為AsyncResult，才能獲取到引用的委托,因為它沒有包含在IAsyncResult接口的定義中；

　　2.Add方法的調用，AddCallback方法都是線程池線程調用的；

　　3.BeginInvoke的object參數可以為任何類型，例子中傳遞的是string類型的參數"I'm here!"；

　　4.主線程執行的for循環和Add方法中線程是同時進行的，交替打印結果；

　　5.當異步的Add方法沒有執行完畢，調用EndInvoke，則會阻塞當前線程池線程，只有異步方法執行完畢后，才會繼續執行的代碼；

　　6.Add方法執行完后，會自動調用回調方法AddCallback；

　　7.在調用EndInvoke可能拋出異常，所以需要加try/catch/finally，捕獲EndInvoke的可能拋出的異常。

 

v寫在最后

因為只是剛開始接觸APM相關的知識，所以本篇只是寫初探的內容，后面的章節會更多地介紹這方面的內容。希望得到園友們的支持！

作　　者： Jackson0714
出　　處：http://www.cnblogs.com/jackson0714/
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