按照操作執行所需的資源類型，我們可以将操作分為CPU綁定型（CPU Bound）操作和I/O綁定型（I/O Bound）操作。對于前者，操作的執行主要利用CPU進行密集的計算，而對于後者，大部分的操作處理時間花在I/O操作處理，比如通路資料庫、檔案系統、網絡資源等。對于I/O綁定型操作，我們可以充分利用多線程的機制，讓多個操作在自己的線程并發執行，進而提高系統性能和響應能力。服務調用就是典型的I/O綁定型操作，是以多線程在服務調用中具有廣泛的應用。在本篇文章中，我們專門來讨論多線程或者是異步操作在WCF中的具體應用。
如果按照異步操作發生的位置，我個人将WCF應用的異步操作分為下面3種變體。
異步信道調用：用戶端通過綁定建立的信道向服務端發送消息，進而實作了對服務的調用，不管消息通過信道向服務端發送的方式是同步的（采用請求-回複MEP進行消息交換）還是異步的（采用單向MEP進行消息交換），用戶端程式都可以通過代理對象異步地調用信道，進而實作異步服務調用；
單向（One-way）消息交換：用戶端的信道通過單向的消息交換模式向服務端發送消息，消息一旦抵達傳輸層馬上傳回，進而達到異步服務調用的效果；
異步服務實作：服務端在具體實作服務操作的時候，采用異步調用的方式。
圖1清晰地揭示了以上3種異步場景在整個服務調用中所發生的時機。對于這3種典型的異步操作，它們之間是互相獨立的。對于單向消息交換，由于在上面一節中已經進行過詳細的介紹，在本節中主要介紹其餘兩種異步操作的具體使用。本篇文章我們着重探讨第一種形式（異步信道調用）的異步調用，關于異步服務的實作放在下篇中。
圖1 WCF多線程應用的三種典型場景
為了友善用戶端進行異步的服務調用，最簡便的方式就通過SvcUtil.exe這個代碼生成工具幫助我們生成機遇異步調用的服務代理類。由于SvcUtil.exe同時也為VS提供了添加服務引用的實作，異步服務代理也可以通過添加服務引用的方式建立。在具體通過服務代理進行異步服務調用的時候，可以采用不同的調用形式，不僅可以采用參數典型的BeginXxx和EndXxx的形式，也可以采用回調（Callback）的形式，還可以采用事件注冊的形式。
一、異步服務代理的建立
對于任何一個服務操作，不管它是否采用了異步的實作方式，也不管是否采用單向的消息交換模式，我們均可以通過添加服務引用或者直接使用SvcUtil.exe的方式建立異步服務代理，對服務進行異步調用。
如果通過添加服務引用的方式來建立異步服務代理，隻需要在添加服務引用對話框中點選“進階（Advanced）”按鈕，便會彈出如下一個“服務引用設定（Service Reference Settings）”對話框，勾選“生成異步操作（Generate asynchronous operations）”複選框即可，如圖2所示。
圖2 添加服務引用時生成異步操作的設定
通過這種方式生成的代理類與沒有選擇“生成異步操作”選項一樣，都是生成一個繼承自ClientBase<TChannel>的類，所不同的是，該類中會多出一些與異步服務調用相關的成員。我們同樣以我們的CalculatorService為例（服務契約的定義如下）。
通過這種方式生成的代理類CalculateClient會多出下面列出的事件和方法成員。
事件AddComplete将在Add操作執行之後觸發，你可以注冊該事件，在運算結束之後做一些特殊的工作，比如運算結果的顯示。該事件包含一個特殊的EventArgs：AddCompleteEventArgs。該事件參數類型同樣是通過添加服務引用自動建立的。AddCompleteEventArgs繼承自System.ComponentModel.AsyncCompleteEventArgs。在事件處理器中可以通過該參數得到異步方法執行的結果（Result屬性）和異步操作執行過程中抛出的異常（Error屬性），以及得到在執行異步操作顯式指定的資訊（UserState）。AddCompleteEventArgs和AsyncCompleteEventArgs的定義如下。
二、通過BeginXxx/EndXxx進行異步服務調用
接下來我将介紹3種不同的執行異步服務調用的方式，為了簡單起見，我們以上面提到的CalculatorService為例示範通過異步操作得到運算結果，并将結果輸出。首先采用傳統的異步程式設計模式BeginXxx/EndXxx，如下面的代碼所示，在調用BeginAdd方法後，可以做一些額外的處理工作，這些工作将會和Add服務操作的調用并發地運作，最終的運算結果通過EndAdd方法得到。
三、通過回調的方式進行異步服務調用
通過上面的方式進行異步調用有一個不好的地方，就是當EndAdd方法被執行的時候，如果異步執行的方法Add沒有執行結束的話，該方法将會阻塞目前線程并等待異步方法的結束，往往不能起到地多線程并發執行應有的作用。我們真正希望的是在異步執行結束後自動回調設定的操作，這樣就可以采用回調的方式來實作這樣的機制了。
在下面的代碼中，我們通過一個匿名方法的形式定義回調操作，由于在回調操用中輸出運算結果時需要使用到參與運算的操作數，我們通過BeginAdd方法的最後一個object類型參數實作向回調操作傳遞資料，在回調操作中通過IAsyncResult對象的AsyncState獲得。
四、通過事件注冊的方式進行異步服務調用
實際上，事件注冊和通過回調從表現上看比較類似，當操作結束之後，對于前者通過觸發事件的方式執行相應的操作，而對于後者直接執行指定的回調操作。如果采用事件注冊的方式，上面的代碼就可以改寫成下面的形式。通過AddAsync開始異步操作，如果需要向AddComplete事件傳遞資料，可以使用該方法的第3個參數userState（該參數和BeginAdd的第4個參數asyncState具有相似的作用），設定的值可以通過AddCompleteEventArgs的UserState屬性獲得，而操作執行的結果則通過AddCompleteEventArgs的Result屬性獲得。
本文版權歸作者和部落格園共有，歡迎轉載，但未經作者同意必須保留此段聲明，且在文章頁面明顯位置給出原文連接配接，否則保留追究法律責任的權利。