C#(同步調用、異步調用、異步回調)


Review:

原作者雖然使用了漢字的類名,看起來十分蹩腳,但是,還是把同步調用、異步調用、異步回調的使用講解的很詳細的。原理講解的很清晰。

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本文將主要通過“同步調用”、“異步調用”、“異步回調”三個示例來講解在用委托執行同一個“加法類”的時候的的區別和利弊。
 

首先,通過代碼定義一個委托和下面三個示例將要調用的方法:


    public delegate int AddHandler(int a,int b);
    public class 加法類
    {
        public static int Add(int a, int b)
        {
            Console.WriteLine("開始計算:" + a + "+" + b);
            Thread.Sleep(3000); //模擬該方法運行三秒
            Console.WriteLine("計算完成!");
            return a + b;
        }
    }

 

 

同步調用

委托的Invoke方法用來進行同步調用。同步調用也可以叫阻塞調用,它將阻塞當前線程,然后執行調用,調用完畢后再繼續向下進行。

public class 同步調用
{
        static void Main()
        {
            Console.WriteLine("===== 同步調用 SyncInvokeTest =====");
            AddHandler handler = new AddHandler(加法類.Add);
            int result = handler.Invoke(1, 2);

            Console.WriteLine("繼續做別的事情。。。");

            Console.WriteLine(result);
            Console.ReadKey();
        }
        
}

同步調用會阻塞線程,如果是要調用一項繁重的工作(如大量IO操作),可能會讓程序停頓很長時間,造成糟糕的用戶體驗,這時候異步調用就很有必要了。
 

 

異步調用

異步調用不阻塞線程,而是把調用塞到線程池中,程序主線程或UI線程可以繼續執行。
委托的異步調用通過BeginInvoke和EndInvoke來實現。
 

public class 異步調用
{
        static void Main()
        {
            Console.WriteLine("===== 異步調用 AsyncInvokeTest =====");
            AddHandler handler = new AddHandler(加法類.Add);

            //IAsyncResult: 異步操作接口(interface)
            //BeginInvoke: 委托(delegate)的一個異步方法的開始
            IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(1, 2, null, null);

            Console.WriteLine("繼續做別的事情。。。");

            //異步操作返回
            Console.WriteLine(handler.EndInvoke(result));
            Console.ReadKey();
        }
        
}

可以看到,主線程並沒有等待,而是直接向下運行了。
但是問題依然存在,當主線程運行到EndInvoke時,如果這時調用沒有結束(這種情況很可能出現),這時為了等待調用結果,線程依舊會被阻塞。
 

 異步委托,也可以參考如下寫法:

Action<object> action=(obj)=>method(obj);
action.BeginInvoke(obj,ar=>action.EndInvoke(ar),null);

簡簡單單兩句話就可以完成一部操作。
 

 

異步回調

用回調函數,當調用結束時會自動調用回調函數,解決了為等待調用結果,而讓線程依舊被阻塞的局面。

public class 異步回調
{
        static void Main()
        {
            Console.WriteLine("===== 異步回調 AsyncInvokeTest =====");
            AddHandler handler = new AddHandler(加法類.Add);

            //異步操作接口(注意BeginInvoke方法的不同!)
            IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(1,2,new AsyncCallback(回調函數),"AsycState:OK");
            
            Console.WriteLine("繼續做別的事情。。。");
            Console.ReadKey();
        }

        static void 回調函數(IAsyncResult result)
        {      //result 是“加法類.Add()方法”的返回值

            //AsyncResult 是IAsyncResult接口的一個實現類,空間:System.Runtime.Remoting.Messaging
            //AsyncDelegate 屬性可以強制轉換為用戶定義的委托的實際類。
            AddHandler handler = (AddHandler)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
            Console.WriteLine(handler.EndInvoke(result));
            Console.WriteLine(result.AsyncState);
        }
        
}

我定義的委托的類型為AddHandler,則為了訪問 AddHandler.EndInvoke,必須將異步委托強制轉換為 AddHandler。可以在異步回調函數(類型為 AsyncCallback)中調用 MAddHandler.EndInvoke,以獲取最初提交的 AddHandler.BeginInvoke 的結果。 

 

問題:
 

(1)int result = handler.Invoke(1,2);
為什么Invoke的參數和返回值和AddHandler委托是一樣的呢?
答:
Invoke方法的參數很簡單,一個委托,一個參數表(可選),而Invoke方法的主要功能就是幫助你在UI線程上調用委托所指定的方法。Invoke方法首先檢查發出調用的線程(即當前線程)是不是UI線程,如果是,直接執行委托指向的方法,如果不是,它將切換到UI線程,然后執行委托指向的方法。不管當前線程是不是UI線程,Invoke都阻塞直到委托指向的方法執行完畢,然后切換回發出調用的線程(如果需要的話),返回。
所以Invoke方法的參數和返回值和調用他的委托應該是一致的。

(2)IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(1,2,null,null);

BeginInvoke : 開始一個異步的請求,調用線程池中一個線程來執行,
返回IAsyncResult 對象(異步的核心). IAsyncResult 簡單的說,他存儲異步操作的狀態信息的一個接口,也可以用他來結束當前異步。
注意: BeginInvoke和EndInvoke必須成對調用.即使不需要返回值,但EndInvoke還是必須調用,否則可能會造成內存泄漏。

 

(3)IAsyncResult.AsyncState 屬性:
獲取用戶定義的對象,它限定或包含關於異步操作的信息。 例如:

static void AddComplete(IAsyncResult result) 
{   
      AddHandler handler = (AddHandler)result.AsyncState;    
      Console.WriteLine(handler.EndInvoke(result)); 
      。。。。。
}

 

完整代碼如下:

 

復制代碼
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Runtime.Remoting.Messaging;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace ThreadCallback
{
    class Program
    {

        public delegate int AddHandler(int a, int b, int c);

        public class AddClass
        {
            public static int Add(int a, int b, int c)
            {
                Console.WriteLine("\n開始計算:" + a + "+" + b + "+"+c);
                Thread.Sleep(3000); //模擬該方法運行三秒
                Console.WriteLine("計算完成!");
                return a + b + c;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 同步調用
        /// </summary>
        public class SynchronousCall
        {
            static void Main_S()
            {
                Console.WriteLine("===== 同步調用 SyncInvokeTest =====");
                AddHandler handler = new AddHandler(AddClass.Add);
                int result = handler.Invoke(1, 2, 3);

                Console.WriteLine("繼續做別的事情。。。");

                Console.WriteLine(result);
                Console.ReadKey();
            }

        }

        /// <summary>
        /// 異步調用
        /// </summary>
        public class AsynchronousCall
        {
            static void Main_S()
            {
                Console.WriteLine("===== 異步調用 AsyncInvokeTest =====");
                AddHandler handler = new AddHandler(AddClass.Add);

                //IAsyncResult: 異步操作接口(interface)
                //BeginInvoke: 委托(delegate)的一個異步方法的開始
                IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(1, 2,3, null, null);
                Console.WriteLine("------繼續做別的事情。。。\n");

                //異步操作返回
                Console.WriteLine(handler.EndInvoke(result));
                Console.ReadKey();
            }

        }


        static void Main(string[] args)
        {

            Console.WriteLine("===== 異步回調 AsyncInvokeTest =====");
            AddHandler handler = new AddHandler(AddClass.Add);

            //異步操作接口(注意BeginInvoke方法的不同!)
            IAsyncResult result = handler.BeginInvoke(1, 2,3, new AsyncCallback(CallbackFunc), "AsycState:OK");

            Console.WriteLine("------繼續做別的事情。。。--------");
            Console.ReadKey();

        }

        static void CallbackFunc(IAsyncResult result)
        {
            //result 是“加法類.Add()方法”的返回值             
            //AsyncResult 是IAsyncResult接口的一個實現類,引用空間:System.Runtime.Remoting.Messaging             
            //AsyncDelegate 屬性可以強制轉換為用戶定義的委托的實際類。
            AddHandler handler = (AddHandler)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
            Console.WriteLine(handler.EndInvoke(result));
            Console.WriteLine(result.AsyncState);
        }  

    }
}
復制代碼

 

【例2】轉自 多線程回調傳值例子|C#多線程回調傳值例子

復制代碼
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Threading;
using System;
using System.Threading;
namespace DataImportFromAccess
{


    //聲明一個回調函數:注意傳遞的參數要與Example類中的函數參數類型一致
    public delegate void ExampleCallback(int lineCount, Label lb);
    public class Form1{
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        public void CurrentNumber(int tempCurrent,Label lb)
        {
            lb.Text = tempCurrent.ToString();
        }
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            ThreadWithData twd = new ThreadWithData(1, 100,this.label1,new ExampleCallback(CurrentNumber));
            Thread td = new Thread(new ThreadStart(twd.RunMethod));
            td.Start();
        }   
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            ThreadWithData twd = new ThreadWithData(2, 200,this.label2, new ExampleCallback(CurrentNumber));
            Thread td = new Thread(new ThreadStart(twd.RunMethod));
            td.Start();
        }
    }
    public class ThreadWithData
    {
        private int start = 0;
        private int end = 0;
        private ExampleCallback callBack;
        private Label lb;

        public ThreadWithData(int start,int end,Label lb,ExampleCallback callBack)
        {
            this.start = start;
            this.end = end;
            this.callBack=callBack;
            this.lb = lb;
        }
        public void RunMethod()
        {
            for(int i=start;i<end;i++)
            {
                Thread.Sleep(1000);
                if (callBack != null)
                    callBack(i,lb);
            }
         
        }
    }
}
復制代碼

 

 

 

 

如果需要更進一步的了解,可參考:

C#基礎:線程之異步回調(委托)

C#中的多線程使用 -- Thread 類: 使用回調函數從一個線程中檢索數據

 

沒有整理與歸納的知識,一文不值!高度概括與梳理的知識,才是自己真正的知識與技能。 永遠不要讓自己的自由、好奇、充滿創造力的想法被現實的框架所束縛,讓創造力自由成長吧! 多花時間,關心他(她)人,正如別人所關心你的。理想的騰飛與實現,沒有別人的支持與幫助,是萬萬不能的。


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