C#中的異步方法調用

翻譯自：http://www.c-sharpcorner.com/UploadFile/e70b61/asynchronous-methods-calls-in-C-Sharp/

(首次翻譯，翻譯得不對的地方請見諒!)

何謂同步，何謂異步

本文我将為大家介紹異步方法的調用。在進入正文之前，讓我們先來探讨一下何謂同步，何謂異步。假設在我們的main函數中調用了一個列印函數Print()，這個函數的執行過程是1秒，代碼片段如下：

function (calling function).

public void print()
 {

     Thread.Sleep(1000);

     Console.WriteLine("Hello World");
 }
           

調用開始後，再經過1秒鐘，控制台上将會列印出"Hello World"，然後程式的控制權将會交還給調用它的函數(即main函數)。這就是所謂的異步調用。設想一下，若我們調用了100次Print()函數，将會消耗100*1秒的，而在這100秒時間内應用程式将不能執行其他任務。

而相比于同步調用"後續代碼需要等到同步函數執行完畢才能執行"的方式，異步調用一經調用便可立即傳回，即應用程式可以立即處理後面的事務，而不需要等待100秒的時間間隔。

異步調用的本質

異步調用的本質源于delegate機制。值得慶幸的是，delegate機制C#中很容易實作，我們隻需要聲明一個delegate類型變量，執行個體化後便可使用了。下面我們來看一個例子：

class Program

{
    public delegate void mymethod();

    static void Main(string[] args)
    {
        mymethod inv = new mymethod(print);

        inv.BeginInvoke(null, null);

        Console.WriteLine("I am Back");

        Console.Read();
    }

    public static  void print()
    {
        Thread.Sleep(1000);

        Console.WriteLine("Hello World");
    }
}
           

如上代碼片段所示，我先聲明了一個委托變量"mymethod"，接着在main函數中建立了它的一個對象inv。注意到在main中，在main中構造inv的時候，我将print作為構造函數的參數，是以，當我調用BeginInvoke的後，将會在接下來的某個時刻執行Print函數。注意到，此處我用的是BeginInvoke()方法，而不是Invoke()。如果我使用Invoke()，那麼Print()函數的調用依舊是同步調用。

當我們以異步的方式調用了一個方法，該方法不會在調用方所處線程執行，否則這樣的調用就變成同步調用了。事實上，它(BeginInvoke方法)将會請求.Net線程池配置設定一條線程來執行Print函數。這裡需要了解一點，就是線程池中隻有25條線程可用，即是說，若線程池中的線程全部忙碌(正在執行先請求的事務)，那麼Print函數将等到至少其中一條線程空閑時才會被執行。當其中一條線程處于非busy狀态時，控制器會立即擷取它的控制權，并在改線程中執行print方法。

至此，我們并不能确定通過代理機制執行的print函數是否執行完畢。要想知道什麼時候print方法執行結束，我們可以假設另外一種情境：當BeginInvoke一傳回時，在控制台上列印出"I am Not completed yet"；當異步方法執行完畢時，控制台上列印出"Execution over "。要判斷Print()方法時候執行完畢，我們需要用到另外一個方法EndInvoke()。

如下代碼片段所示，執行完obj.EndInvoke()語句後，将等待Print()執行完畢後才會接着執行Console.WriteLine("Execution Over");

class Program
    {

        public delegate void mymethod();

        static void Main(string[] args)
        {
            mymethod obj = new mymethod(print);

            IAsyncResult tag = obj.BeginInvoke(null, null);

            Console.WriteLine("I am not completed yet");

            obj.EndInvoke(tag);

            Console.WriteLine("Execution Over");
        }

        public static void Print()
        {
            Thread.Sleep(10000);

            Console.WriteLine("Hello World");
        }
    }
           

異步調用時參數的傳遞

下面我們來了解下怎樣通過delegate和BeginInvoke()方法，傳遞一個參數給我們要調用的方法。如下代碼片段所示，我們聲明了一個帶有參數的delegate類型變量，接下來在調用委托的時候(obj.BeginInvoke)我們傳遞了一個值進去，這個值機會傳遞給Print函數。

public delegate void mymethod(string a);

   static void Main(string[] args)
   {
       mymethod obj = new mymethod (print);

       IAsyncResult tag= obj.BeginInvoke("Hello World",null, null);

       Console.WriteLine("I am not completed yet");

       obj.EndInvoke(tag);

       Console.WriteLine("Execution Over");
   }


   public static  void print(string param)
   {
       Thread.Sleep(1000);

       Console.WriteLine(param);
   }
           

一個複雜一點的例子

接下我們加些東西讓我們的example複雜一點。如果我們希望獲得Print函數的傳回值(如一個datatable)，那麼我們就要用到AsyncCallback delegate--異步回調委托了。下面的例子中我們建立了一個異步委托執行個體，并作為BeginInvoke方法的參數。這樣一來，當異步操作(下例的Print函數)完成時，将會調用先前指定的回調函數Callback(IAsyncResult t)。在Callback函數裡我們便可以調用EndInvoke來獲得Print函數的傳回值了。

class Program
    {
        public delegate DataTable mymethod(string s);

        public static DataTable dt;

        public static mymethod inv;

        static void Main(string[] args)
        {
            inv = new mymethod(Print);

            inv.BeginInvoke("ahmar", new AsyncCallback(Callback), null);

            Console.ReadLine();
        }

        public static DataTable Print(string q)
        {
            Thread.Sleep(1000);

            Console.WriteLine(q);

            DataTable dt = new DataTable();

            dt.Columns.Add("Age");

            dt.Rows.Add(11);

            dt.Rows.Add(12);

            dt.Rows.Add(13);

            return dt;

        }

        public static void Callback(IAsyncResult t)
        {
            dt = inv.EndInvoke(t);

            foreach (DataRow row in dt.Rows)
            {
                Console.WriteLine(row["age"].ToString());
            }
        }
    }
           

上例輸出如下：

Output

Ahmar

11

12

13