异步编程,异步编程

同时我们会做一个async和await在WinForm中的尝试,同时我们会做一个async和await在WinForm中的尝试

概述

转自:http://www.cnblogs.com/jesse2013/p/Asynchronous-Programming-In-DotNet.html

  在头里写的一篇关于async和await的前生今生的稿子将来,我们似乎在async和await提升网站拍卖能力方面还有部分疑难,和讯本身也做了许多的品尝。今日我们再来回答刹那间以此题材,同时大家会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且相相比在4.5事先的异步编程情势APM/EAP和async/await的区分,最终我们还会追究在不同线程之间交互的问题。

概述

  在前头写的一篇有关async和await的前生今生的稿子未来,我们似乎在async和await提升网站拍卖能力方面还有一对疑云,果壳网本身也做了累累的尝尝。后天咱们再来回答眨眼之间间这个题目,同时我们会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且相比在4.5事先的异步编程情势APM/EAP和async/await的界别,最终大家还会追究在不同线程之间相互的问题。

  IIS存在着处理能力的问题,可是WinForm却是UI响应的题目,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有必然的界别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?好呢,它确是一个相比老的事物吧,不如WPF炫,技术也不如WPF先进,可是从架构层面来讲,不管是Web,仍然WinForm,又或者WPF,Mobile,这个都只是表现层,不是么?现在的重型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会波及,这也是为啥会有应用层,服务层的存在。大家在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是突显层,在表现层大家相应只处理与“表现”相关的逻辑,任何与业务相关的逻辑应该都是坐落下层处理的。关于架构的题材,我们前面再渐渐深切,别的别说我并未提醒您,大家明日还会看到.NET中另一个已经老去的技艺Web
瑟维斯(Service)。

  还得唤醒您,著作内容有点长,涉及的知识点相比多,所以,我推荐:”先顶后看“
,先顶后看是21世纪看长篇的首选之道,是名不虚传关系的启幕,想精晓是何许会让你独特吧?想清楚为啥新加坡前些天会下这样大的雨么?请记住先顶后看,你顶的不是本人的稿子,而是我们冒着大雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得所有!

  IIS存在着拍卖能力的题材,不过WinForm却是UI响应的题目,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有自然的分别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?可以吗,它确是一个相比较老的东西呢,不如WPF炫,技术也不如WPF先进,不过从架构层面来讲,不管是Web,如故WinForm,又可能WPF,Mobile,那一个都只是表现层,不是么?现在的巨型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会涉嫌,这也是为啥会有应用层,服务层的留存。大家在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是显现层,在表现层我们相应只处理与“表现”相关的逻辑,任何与事务有关的逻辑应该都是位于下层处理的。关于架构的问题,我们前面再逐步深刻,此外别说我一向不指示您,我们前天还会看到.NET中另一个业已老去的技术Web
瑟维斯(Service)。

目录

  还得唤醒您,随笔内容有点长,涉及的知识点相比多,所以,我推荐:”先顶后看“
,先顶后看是21世纪看长篇的首选之道,是理想关系的上马,想领悟是如何会让您特别吧?想清楚为啥新加坡前几天会下这么大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是本身的稿子,而是我们冒着大雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得所有!

async/await怎么着升级IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说我们先后性能的题材,有时候可能你的先后没有其他问题,而且仔细经过优化,不过响应能力或者没有上来,网站性能分析是一个错综复杂的活,有时候只好靠经验和持续的尝试才能达标相比好的功力。当然我们前几天探讨的要害是IIS的拍卖能力,或者也说不定就是IIS的习性,但从没代码本身的特性。即便async/await可以增进IIS的处理能力,可是对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的这一个时间,是不会因为大家加了async/await之后发出多大转移的。

  此外异步的ASP.NET并非只有async/await才方可做的,ASP.NET在Web
Form时代就早已有异步Page了,包括ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,不过它也只是在原始一技艺基础上做了部分革新,让程序员们写起异步代码来更便于了。我们常说微软欣赏新瓶装旧酒,至少大家要察看这一个新瓶给大家带来了什么,不管是任何产品,都不能一开始就很周详,所以持续的迭代改进,也得以说是一种科学做事的法子。

目录

ASP.NET并行处理的步子

   ASP.NET是怎么在IIS中行事的一文已经很详细的介绍了一个呼吁是什么样从客户端到服务器的HTTP.SYS最后进入CLR举行处理的(强烈提议不精晓这一块的同室先看这篇著作,有助于你知道本小节),可是拥有的步调都是遵照一个线程的比方下开展的。IIS本身就是一个多线程的干活条件,假设我们从多线程的观点来看会暴发如何变动呢?我们率先来看一下上面那张图。注意:我们上面的手续是确立在IIS7.0未来的购并格局基础之上的。(注:上边这张图在dudu的唤醒之后,重新做了有些追寻工作,做了有些变动,w3dt这一步来自于果壳网社团对问题的持续探索,详情可以点这里

图片 1

  我们再来梳理一下地点的手续:

  1. 不无的请求最初始是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个队列维护着这一个请求,这些队列的request的数量超过一定数量(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会一贯回到503气象(服务器忙),这是我们的第一个阀门。性能计数目的:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的队列中放到一个对应端口的连串中,据非官方资料展现该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也远非性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的连串中得到请求,假使是急需ASP.NET处理的,就会传递给CLR
    线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该手续。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被处理的央浼数据超出一定值(最大并行处理请求数量,.NET4随后默认是5000)的时候,从IO线程过来的呼吁就不会直接付出Worker线程,而是放到一个进程池级其余一个行列了,等到这些数目低于临界值的时候,才会把它再度提交Worker线程去处理。这是大家的第两个阀门。
  5. 上一步中说到的丰富进程池级另外连串有一个长短的范围,能够透过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来安装。这足以说也是一个阀门。当正在处理的数额超过所允许的最大并行处理请求数量的时候,我们就会得到503了。可以透过性能计数目标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查看该队列的尺寸。

async/await怎样进步IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说俺们先后性能的题目,有时候可能您的主次尚未此外问题,而且仔细经过优化,不过响应能力仍旧不曾上来,网站性能分析是一个扑朔迷离的活,有时候只好靠经验和不断的尝尝才能达标相比好的职能。当然我们前些天商讨的根本是IIS的处理能力,或者也可能就是IIS的属性,但没有代码本身的性能。即便async/await可以增进IIS的拍卖能力,然则对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的这个时刻,是不会因为我们加了async/await之后发出多大转移的。

  此外异步的ASP.NET并非唯有async/await才方可做的,ASP.NET在Web
Form时代就早已有异步Page了,包括ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,但是它也只是在原始一技巧基础上做了部分更上一层楼,让程序员们写起异步代码来更易于了。我们常说微软喜爱新瓶装旧酒,至少大家要察看这么些新瓶给我们带来了咋样,不管是任何产品,都不容许一先河就很完美,所以持续的迭代改进,也足以说是一种科学做事的办法。

 哪些因素会操纵大家的响应能力

  从地点大家提到了几大阀门中,我们可以得出上面的多少个数字控制或者说影响着我们的响应能力。

  1. HTTP.SYS队列的尺寸
  2. CLR线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进程池级别队列所允许的长短

HTTP.SYS队列的长度

  这几个自己认为不需要万分解释,默认值是1000。这么些值取决于大家我们前边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,即使它们五个都处理不了,这一个数字再大也从不用。因为最终他们会被积存到进程池级其它系列中,所以只会促成内存的浪费。

最大Worker线程数量

  这个值是可以在web.config中开展配备的。

图片 2

  maxWorkerThreads: CLR中真实处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中真正处理请求的蝇头Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们得以避免不必要的线程创设和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级其余行列给我们的CLR一定的缓冲,这中间要注意的是,那一个行列还不曾进去到CLR,所以它不会占有大家托管环境的别样资源,也就是把请求卡在了CLR的外侧。我们需要在aspnet.config级别举办安排,我们能够在.net
fraemwork的安装目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
即使您安装的是4.0的话。

图片 3

  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CLR中worker线程正在处理的呼吁之和超过那个数时,从IO线程过来的伸手就会被放置大家进程池级另外队列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的长度  

ASP.NET并行处理的步骤

   ASP.NET是怎么着在IIS中工作的一文已经很详细的牵线了一个伸手是怎么样从客户端到服务器的HTTP.SYS最后进入CLR举办处理的(强烈提议不驾驭这一块的同桌先看这篇作品,有助于你知道本小节),不过拥有的步调都是遵照一个线程的比方下开展的。IIS本身就是一个多线程的干活条件,假如我们从多线程的观点来看会爆发怎么样变动呢?大家率先来看一下上边这张图。注意:大家上面的手续是确立在IIS7.0未来的合一形式基础之上的。(注:下边这张图在dudu的唤醒之后,重新做了部分搜寻工作,做了有些改变,w3dt这一步来自于乐乎社团对问题的络绎不绝探索,详情可以点这里

图片 4

  大家再来梳理一下地点的手续:

  1. 有着的请求最起首是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个队列维护着这多少个请求,那多少个队列的request的多少领先一定数量(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会一向回到503气象(服务器忙),这是大家的第一个阀门。性能计数目标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的队列中放到一个应和端口的连串中,据非官方资料显示该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也从没性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的系列中收获请求,假诺是急需ASP.NET处理的,就会传送给CLR
    线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回来重新做该手续。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被拍卖的乞求数据超出一定值(最大并行处理请求数量,.NET4从此默认是5000)的时候,从IO线程过来的呼吁就不会向来交给Worker线程,而是放到一个进程池级其它一个连串了,等到那个数目仅次于临界值的时候,才会把它再一次提交Worker线程去处理。这是大家的第五个阀门。
  5. 上一步中说到的极度进程池级其余队列有一个长短的范围,可以经过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来安装。这可以说也是一个阀门。当正在处理的数量超出所允许的最大并行处理请求数量的时候,咱们就会获取503了。可以经过性能计数目标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长度。

async和await 做了怎么样?

  我们到底要切入核心了,拿ASP.NET
MVC举例,如果不拔取async的Action,那么肯定,它是在一个Woker线程中推行的。当咱们走访一些web
service,或者读文件的时候,那一个Worker线程就会被堵塞。倘诺我们那多少个Action执行时间一起是100ms,另外访问web
service花了80ms,理想状态下一个Worker线程一秒能够响应10个请求,倘诺我们的maxWorkerThreads是10,这我们一秒内连接可响应请求就是100。假使说咱们想把这么些可响应请求数升到200咋做吧?

  有人会说,那还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也从不什么
问题,确实是可以的,而且也确确实实能起到效益。这大家怎么还要大费周章的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们缓解了怎么问题?它可以在我们访问web
service的时候把近日的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就可以去处理其他的请求了。等到web
service给大家回到结果了,会再到线程池中随机拿一个新的woker线程继续往下执行。也就是说我们减弱了这部分等候的时日,充份利用了线程。

    我们来对待一下用到async/awit和不使用的景色,

  不利用async/await: 20个woker线程1s可以拍卖200个请求。

  这转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的时刻为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await我们起码节省了16000ms的年月,这20个worker线程又会再去处理请求,虽然依照每个请求100ms的拍卖时间我们还足以再扩大160个请求。而且别忘了100ms是遵照共同境况下,包括等待时间在内的根基上收获的,所以其实意况也许还要多,当然我们这边没有算上线程切换的日子,所以实际上境况中是有好几异样的,不过应该不会很大,因为我们的线程都是依照线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不拔取异步的情形下,1s能自理200个请求,而使用异步的意况下得以处理360个请求,立马提高80%呀!接纳异步之后,对于同一的请求数量,需要的Worker线程数据会大大缩短50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,要是是1000个线程这就是1G的容量,即使内存现在便民,不过省着终究是好的嘛,而且更少的线程是足以减小线程池在珍爱线程时发出的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只可以创立2个线程。

  注意:以上数据毫无真正测试数据,真实意况一个request的年月也无须100ms,花费在web
service上的岁月也并非80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这中间用了async和await之后对响应能力有多大的升级换代和我们本来堵塞在那些IO和网络上的时日是有很大的关系的。

 哪些因素会决定我们的响应能力

  从地点我们提到了几大阀门中,我们可以得出下面的多少个数字控制或者说影响着大家的响应能力。

  1. HTTP.SYS队列的尺寸
  2. CLR线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进程池级别队列所允许的长短

HTTP.SYS队列的长度

  本条自己觉着不需要很是解释,默认值是1000。这一个值取决于我们咱们前边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,假如它们六个都处理不了,那些数字再大也未曾用。因为最终他们会被积存到进程池级其它连串中,所以只会招致内存的荒废。

最大Worker线程数量

  这么些值是可以在web.config中开展布局的。

图片 5

  maxWorkerThreads: CLR中真实处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中真正处理请求的蝇头Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们可以避免不必要的线程创建和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级其它行列给大家的CLR一定的缓冲,这里面要留意的是,这么些行列还没有进来到CLR,所以它不会占用我们托管环境的其他资源,也就是把请求卡在了CLR的外场。我们需要在aspnet.config级别举行布置,我们可以在.net
fraemwork的安装目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
如若您安装的是4.0的话。

图片 6

  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CLR中worker线程正在处理的呼吁之和超越这多少个数时,从IO线程过来的伸手就会被放置大家进程池级此外行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的长度  

几点指出

  看到此间,不晓得我们有没有获取点什么。首先第一点大家要明了的是async/await不是万能药,不们不可能仰望光写五个光键字就希望性能的升迁。要切记,一个CPU在同一时间段内是不得不执行一个线程的。所以那也是为什么async和await提出在IO或者是网络操作的时候利用。大家的MVC站点访问WCF或者Web
瑟维斯(Service)这种景观就相当的合乎接纳异步来操作。在上头的例子中80ms读取web
service的光阴,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才足以被其他的线程利用,假诺不是一个读取web
service的操作,而是一个复杂总结的操作,那你就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中运用异步,我们地点讲到的有关IIS的布局是很重大的,如若利用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

async和await 做了怎么?

  我们好不容易要切入主旨了,拿ASP.NET
MVC举例,假设不使用async的Action,那么自然,它是在一个Woker线程中履行的。当大家访问片段web
service,或者读文件的时候,这个Worker线程就会被卡住。尽管大家那么些Action执行时间一起是100ms,另外访问web
service花了80ms,理想图景下一个Worker线程一秒能够响应10个请求,假如我们的maxWorkerThreads是10,这我们一秒内连续可响应请求就是100。假若说大家想把这一个可响应请求数升到200如何做吧?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实大家做也尚未什么
问题,确实是能够的,而且也实在能起到效果。这大家为何还要大费周章的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们缓解了什么问题?它可以在我们访问web
service的时候把如今的worker线程放走,将它放回线程池,那样它就足以去处理其他的呼吁了。等到web
service给大家回到结果了,会再到线程池中任意拿一个新的woker线程继续往下执行。也就是说我们缩小了那有些守候的岁月,充份利用了线程。

    我们来对待一下接纳async/awit和不接纳的图景,

  不采纳async/await: 20个woker线程1s可以拍卖200个请求。

  这转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的岁月为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await大家足足节省了16000ms的光阴,这20个worker线程又会再去处理请求,即便如约每个请求100ms的拍卖时间我们还足以再充实160个请求。而且别忘了100ms是基于共同意况下,包括等待时间在内的功底上赢得的,所以其实情状恐怕还要多,当然我们这里没有算上线程切换的时间,所以实际上情况中是有一些距离的,不过应当不会很大,因为大家的线程都是遵照线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不选用异步的情形下,1s能自理200个请求,而使用异步的情状下得以处理360个请求,立马提高80%啊!接纳异步之后,对于同样的伸手数量,需要的Worker线程数据会大大收缩50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,假设是1000个线程这就是1G的容量,即使内存现在方便,可是省着终究是好的呗,而且更少的线程是足以减掉线程池在爱惜线程时发生的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只好创设2个线程。

  注意:以上数据毫无真正测试数据,真实情状一个request的时光也决不100ms,花费在web
service上的年华也绝不80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这多少个中用了async和await之后对响应能力有多大的提高和我们本来堵塞在那些IO和网络上的刻钟是有很大的关联的。

 早期对Web service的异步编程形式APM

  讲完我们伟大上的async/await之后,我们来看望这些技能很老,不过概念确依然延续至今的Web
Service(Service)。 我们这边所说的指向web
service的异步编程格局不是指在服务器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。大家知晓对于web service,咱们透过添加web
service引用或者.net提供的变型工具就足以变动对应的代理类,可以让大家像调用本地代码一样访问web
service,而所生成的代码类中对针对性每一个web
service方法生成3个照应的不二法门,比如说我们的不二法门名叫DownloadContent,除了这多少个点子之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这多少个就是我们前天要说的中期的异步编程格局APM(Asynchronous
Programming Model)。上边就来探视我们web
service中的代码,注意我们前日的体系都是在.NET Framework3.5下实现的。

 PageContent.asmx的代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
public class PageContent : System.Web.Services.WebService
{
    [WebMethod]
    public string DownloadContent(string url)
    {
        var client = new System.Net.WebClient();
        return client.DownloadString(url);
    }
}

  注意大家web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的协同方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。不过我们要了解,不管服务器是共同仍然异步,对于客户端的话调用了您这些web
service都是同样的,就是得等你回到结果。

  当然,我们也足以像MVC里面的代码一样,把我们的劳动器端也写成异步的。这拿到好处的是特别托管web
service的服务器,它的处理能力赢得提升,就像ASP.NET一样。假如我们用JavaScript去调用这一个Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是我们客户端用到的异步编程技术。假如是其余的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?大家需要异步编程么?

几点指出

  看到此间,不掌握我们有没有拿到点什么。首先第一点我们要明了的是async/await不是万能药,不们不可能仰望光写多少个光键字就希望性能的升官。要切记,一个CPU在同一时间段内是不得不执行一个线程的。所以这也是怎么async和await提出在IO或者是网络操作的时候利用。我们的MVC站点访问WCF或者Web
Service(Service)这种现象就老大的契合接纳异步来操作。在地点的例证中80ms读取web
service的光阴,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才得以被另外的线程利用,假使不是一个读取web
service的操作,而是一个繁杂总计的操作,这您就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中运用异步,大家地点讲到的有关IIS的配置是很重大的,如果运用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网站,会有一个线程池管理着多少个线程来拍卖用户的呼吁,换个说法ASP.NET网站生来就是基于多线程的。但是,在WinForm中,假设我们不刻意使用多线程,这至始至终,都只有一个线程,称之为UI线程。也许在部分小型的系统中WinForm很少涉及到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是独立运作在客户端的,在性质上和操作性上都会有很大的优势。所以广大中小型的WinForm系统都是直接就访问数据库了,并且大多也唯有数据的传输,什么图片资源那是很少的,所以等待的时日是很短的,基本不用费咋样脑子去考虑怎么着3秒之内必须将页面显示到用户面前这种问题。

  既然WinForm在性能上有这么大的优势,这它还索要异步吗?

  我们地点说的是中小型的WinForm,倘使是巨型的体系啊?假设WinForm只是此外的很小一些,就像咱们著作最先说的还有很多另外众三个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?如若客户端很多造成数据库撑不住肿么办?
想在中等加一层缓存咋做?

  拿一个b2b的网站效能举例,用户可以透过网站下单,手机也足以下单,还足以由此总结机的桌面客户端下单。在下完单之后要成功交易,库存扣减,发送订单确认布告等等功用,而随便你的订单是由此哪些端完成的,这么些功效我们都要去做,对吧?这我们就不可以独立放在WinForm里面了,不然这些代码在任何的端里面又得全部簇新再逐一实现,同样的代码放在不同的地点这但是非常危险的,所以就有了我们后来的SOA架构,把这个效率都抽成服务,每类别型的端都是调用服务就足以了。一是足以统一保养这一个效用,二是能够很有益的做扩大,去更好的适应功效和架构上的扩充。比如说像下边这样的一个序列。

 图片 7

  在上图中,Web端即便也是属于我们平时说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),不过对大家一切系列的话,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它自身只处理和用户交互的问题,另外具备的效能,业务都会付出后来台处理。在我们地点的架构中,应用层都不会一贯到位真正业务逻辑相关的拍卖,而是放到我们更下层数据层去做处理。那么应用层首要襄助做一些与用户交互的一些效率,尽管手机短信发送,邮件发送等等,并且可以依照优先级采纳是放入队列中稍候处理或者直接调用功效服务及时处理。

  在这样的一个系统中,我们的Web服务器可以,Winform端也好都将只是一系列统中的一个巅峰,它们紧要的别样是用户和前边服务期间的一个桥梁。涉及到Service(Service)的调用之后,为了给用户卓绝的用户体验,在WinForm端,大家自然就要考虑异步的问题。 

 早期对Web service的异步编程模式APM

  讲完我们巨大上的async/await之后,我们来探望那些技术很老,不过概念确如故持续至今的Web
瑟维斯(Service)(Service)。 我们这里所说的针对web
service的异步编程情势不是指在劳动器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。大家领略对于web service,大家通过添加web
service引用或者.net提供的变型工具就可以转移对应的代理类,可以让大家像调用本地代码一样访问web
service,而所生成的代码类中对针对每一个web
service方法生成3个照应的章程,比如说大家的措施名叫DownloadContent,除了那多少个模式之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这六个就是我们前几日要说的先前时期的异步编程情势APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来探视大家web
service中的代码,注意我们明日的花色都是在.NET Framework3.5下实现的。

 PageContent.asmx的代码

public class PageContent : System.Web.Services.WebService
{
    [WebMethod]
    public string DownloadContent(string url)
    {
        var client = new System.Net.WebClient();
        return client.DownloadString(url);
    }
}

  注意大家web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的一道方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。不过我们要了然,不管服务器是一路依然异步,对于客户端的话调用了你这些web
service都是同等的,就是得等您回去结果。

  当然,我们也得以像MVC里面的代码一样,把大家的劳务器端也写成异步的。这拿到好处的是很是托管web
service的服务器,它的处理能力拿到增强,就像ASP.NET一样。即便大家用JavaScript去调用那一个Web
瑟维斯(Service)(Service),那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是我们客户端用到的异步编程技术。固然是此外的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?我们需要异步编程么?

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS这样强劲的工具为大家转移代理类,我们在写调用Web
service的代码时就可以像调用本地类库一样调用Web
Service了,我们只需要加上一个Web Reference就足以了。

图片 8

// Form1.cs的代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}
 
private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
    MessageBox.Show(msg);
}

  代码相当的简练,在执行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就再次回到了。在调用Web
service这段时光内我们的UI不会被堵塞,也不相会世“不能响应那种情况”,大家依然可以拖动窗体甚至做其他的工作。那就是APM的魔力,可是我们的callback究竟是在哪些线程中履行的呢?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网站,会有一个线程池管理着两个线程来处理用户的乞请,换个说法ASP.NET网站生来就是遵照多线程的。但是,在WinForm中,假设我们不刻意使用多线程,这至始至终,都只有一个线程,称之为UI线程。也许在一些袖珍的连串中WinForm很少涉及到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是单独运行在客户端的,在性质上和可操作性上都会有很大的优势。所以广大中小型的WinForm系统都是直接就访问数据库了,并且大多也只有数据的传输,什么图片资源这是很少的,所以等待的年月是很短的,基本不用费怎么脑子去考虑怎么3秒之内必须将页面彰显到用户面前这种问题。

  既然WinForm在性能上有这么大的优势,这它还索要异步吗?

  我们地点说的是中小型的WinForm,假假使大型的系统吧?假若WinForm只是另外的很小片段,就像我们著作开头说的还有很多任何众五个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?如若客户端很多造成数据库撑不住咋办?
想在中间加一层缓存咋做?

  拿一个b2b的网站功效举例,用户可以透过网站下单,手机也得以下单,还足以由此电脑的桌面客户端下单。在下完单之后要水到渠成交易,库存扣减,发送订单确认通告等等效用,而不论是你的订单是因而哪些端完成的,那个效用大家都要去做,对啊?这我们就不可能独立放在WinForm里面了,不然这多少个代码在此外的端里面又得全体全新再逐一实现,同样的代码放在不同的地点那但是一定危险的,所以就有了俺们后来的SOA架构,把这些功用都抽成服务,每类别型的端都是调用服务就能够了。一是足以统一保养这一个意义,二是可以很有利的做扩充,去更好的适应成效和架构上的恢弘。比如说像下边这样的一个系统。

 图片 9

  在上图中,Web端固然也是属于我们平时说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),但是对大家整整系列来说,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它自身只处理和用户交互的问题,另外具备的效率,业务都会交到后来台处理。在我们地点的架构中,应用层都不会直接到位真正业务逻辑相关的处理,而是放到大家更下层数据层去做拍卖。那么应用层首要匡助做一些与用户交互的局部效用,如若手机短信发送,邮件发送等等,并且可以按照优先级采用是放入队列中稍候处理或者直接调用效能服务及时处理。

  在如此的一个系列中,我们的Web服务器可以,Winform端也好都将只是总连串统中的一个极端,它们首要的任何是用户和后面服务期间的一个桥梁。涉及到Service(Service)的调用之后,为了给用户优秀的用户体验,在WinForm端,大家当然就要考虑异步的题材。 

APM异步编程情势详解

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS这样强劲的工具为我们转移代理类,我们在写调用Web
service的代码时就能够像调用本地类库一样调用Web
Service了,大家只需要加上一个Web Reference就可以了。

图片 10

// Form1.cs的代码

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
    MessageBox.Show(msg);
}

  代码非凡的简约,在履行完pageContent瑟维斯(Service)(Service).BeginDownloadContent之后,咱们的主线程就回去了。在调用Web
service这段时日内大家的UI不会被封堵,也不会油不过生“不能够响应这种景色”,我们照样得以拖动窗体甚至做其他的作业。这就是APM的魔力,可是我们的callback究竟是在哪些线程中执行的吧?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

线程问题

  接下去咱们就是更进一步的摸底APM这种情势是哪些做事的,可是首先我们要回应下边留下来的问题,这种异步的编程格局有没有为我们打开新的线程?让代码说话:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" "No");
    Trace.TraceInformation("Start calling web service on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}
 
private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
 
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}" , Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" "No");
    Trace.TraceInformation("End calling web service on thread: {0}, the result of the web service is: {1}",
        Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
        msg);
}

  大家在按钮点击的法门和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及她们是不是属于线程池的线程,得到的结果如下:

  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread a
background thread? NO
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread from thread
pool? NO
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Start calling web service on
thread: 9
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread a
background thread? YES
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread from thread
pool? YES
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : End calling web service on
thread: 14, the result of the web service is: <!DOCTYPE html>…

  按钮点击的点子是由UI直接控制,很肯定它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而我辈的callback却是在一个来自于线程池的后台线程执行的,答案公布了,然而这会给我们带来一个题材,大家地方讲了只有UI线程也得以去立异我们的UI控件,也就是说在callback中我们是无法更新UI控件的,这我们什么让更新UI让用户知道反馈呢?答案在后边接晓
:),让我们先留心于把APM弄了然。

APM异步编程格局详解

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5往日都被广泛使用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!大家可以很容易的找到搭配了Begin和End的法子,更要紧的是一旦是有代理的地点,大家都得以选拔APM这种格局。我们来看一个很粗略的事例:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
delegate void EatAsync(string food);
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var myAsync = new EatAsync(eat);
    Trace.TraceInformation("Activate eating on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    myAsync.BeginInvoke("icecream"new AsyncCallback(clean), myAsync);
}
 
private void eat(string food)
{
    Trace.TraceInformation("I am eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
 
private void clean(IAsyncResult asyncResult)
{
    Trace.TraceInformation("I am done eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

  下面的代码中,大家通过把eat封装成一个信托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的实践。也就是实际上的eat方法不是在主线程中进行的,我们得以看输出的结果:

  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Activate eating on thread:
10
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : I am eating…. on thread:
6
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : I am done eating…. on
thread: 6

  clean是咱们传进去的callback,该方法会在我们的eat方法执行完将来被调用,所以它会和咱们eat方法在同一个线程中被调用。大家只要熟谙代理的话就会掌握,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为大家机关加进去的办法,我们不用额外做其他工作,这在早期没有TPL和async/await以前(APM从.NET1.0时日就有了),的确是一个科学的挑三拣四。

线程问题

  接下去我们就是更进一步的询问APM这种模式是何等工作的,可是首先我们要应对下边留下来的题目,这种异步的编程形式有没有为大家打开新的线程?让代码说话:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("Start calling web service on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);

    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}" , Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("End calling web service on thread: {0}, the result of the web service is: {1}",
        Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
        msg);
}

  我们在按钮点击的措施和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及他们是不是属于线程池的线程,拿到的结果如下:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Start calling web service on thread: 9
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : End calling web service on thread: 14, the result of
the web service is: <!DOCTYPE html>…

  按钮点击的法门是由UI直接决定,很显著它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而我们的callback却是在一个来源于线程池的后台线程执行的,答案发表了,不过这会给大家带来一个题材,我们地点讲了唯有UI线程也得以去立异我们的UI控件,也就是说在callback中我们是不可能更新UI控件的,这我们怎么着让更新UI让用户精通反馈呢?答案在末端接晓
:),让大家先注意于把APM弄了然。

双重认识APM

摸底了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来分析一下APM用到的那个对象。
拿我们Web service的代办类来举例,它为大家转变了以下3个办法:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步开端方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步截至方法

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,假设我们的web

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5往日都被广泛使用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!大家可以很容易的找到搭配了Begin和End的艺术,更重要的是一旦是有代理的地点,咱们都足以选拔APM这种情势。大家来看一个很简单的事例:

delegate void EatAsync(string food);
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var myAsync = new EatAsync(eat);
    Trace.TraceInformation("Activate eating on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    myAsync.BeginInvoke("icecream", new AsyncCallback(clean), myAsync);
}

private void eat(string food)
{
    Trace.TraceInformation("I am eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

private void clean(IAsyncResult asyncResult)
{
    Trace.TraceInformation("I am done eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

  上边的代码中,我们通过把eat封装成一个寄托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的实践。也就是事实上的eat方法不是在主线程中举办的,大家可以看输出的结果:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Activate eating on thread: 10
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : I am eating…. on thread: 6
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : I am done eating…. on thread: 6

  clean是咱们传进去的callback,该方法会在我们的eat方法执行完之后被调用,所以它会和我们eat方法在同一个线程中被调用。大家假使熟稔代理的话就会知道,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为大家机关加进去的形式,大家不用额外做此外业务,这在早期没有TPL和async/await从前(APM从.NET1.0时代就有了),的确是一个不利的挑选。

service调用还未曾回来,这这么些时候就会用阻塞的艺术去拿结果。不过在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是早已成功了,也就是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编程模式中Begin方法总是回到IAsyncResult这多少个接口的兑现。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个属性:

图片 11

  WaitHanlde平时作为共同对象的基类,并且可以行使它来阻塞线程,更多音信可以参见MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的赞助,我们就能够透过以下两种艺术去获取当前所实施操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 完了通知

  完成通告就是们在”WinForm异步调用WebService”这结中用到的法子,调完Begin方法之后,主线程即使完成任务了。大家也不用监督该操作的执行情况,当该操作实践完以后,我们在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,大家可以在那么些情势中调用End方法去获取结果。下边大家再简单说一下前方两种方法。

//轮询获取结果代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);
 
while (!asyncResult.IsCompleted)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);

 // 强制等待结果代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);
 
// 也可以调用WaitOne()的无参版本,不限制强制等待时间
if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000))
{
    var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
}
else
{
    // 2s时间已经过了,但是还没有执行完  
}

重复认识APM

刺探了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来分析一下APM用到的那一个对象。
拿我们Web service的代办类来举例,它为我们转移了以下3个措施:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步先河方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步截止方法

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,假设我们的web

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET2.0生产的另一种过渡的异步编程模型,也是在.NET3.5之后Microsoft协助的一种做法,为啥呢?
假使我们建一个.NET4.0或者更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会意识变化的代办类中早已远非Begin和End方法了,记住在3.5的时候是互相共存的,你可以挑选随机一种来接纳。然则到了.NET4.0后头,EAP成为了您唯一的挑选。(我并未品味过手动生成代理类,有趣味的同窗可以尝尝一下)让大家来看一下在.NET4下,我们是何等异步调用Web
瑟维斯(Service)的。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}
 
private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Error == null)
    {
        textBox1.Text = e.Result;
    }
    else
    {
        // 出错了
    }
}

service调用还并未回来,这那些时候就会用阻塞的主意去拿结果。不过在大家传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是早已成功了,也就是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编程情势中Begin方法总是回到IAsyncResult这多少个接口的兑现。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个属性:

图片 12

  WaitHanlde平时作为共同对象的基类,并且可以应用它来阻塞线程,更多信息可以参见MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的赞助,我们就足以经过以下二种艺术去赢得当前所实施操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 完了通告

  完成通告就是们在”WinForm异步调用Web瑟维斯(Service)(Service)”这结中用到的艺术,调完Begin方法之后,主线程固然完成任务了。我们也不用监督该操作的履行情况,当该操作实践完事后,大家在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,我们得以在老大模式中调用End方法去赢得结果。下面我们再简单说一下边前三种模式。

//轮询获取结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

while (!asyncResult.IsCompleted)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);

 // 强制等待结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

// 也可以调用WaitOne()的无参版本,不限制强制等待时间
if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000))
{
    var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
}
else
{ 
    // 2s时间已经过了,但是还没有执行完   
}

线程问题

  不精通我们依旧否记得,在APM格局中,callback是实施在另一个线程中,不可能随易的去更新UI。但是只要你仔细看一下方面的代码,我们的DownloadContentCompleted事件绑定的不二法门中直接就更新了UI,把再次回到的内容写到了一个文本框里面。通过一样的法子可以发现,在EAP这种异步编程情势下,事件绑定的办法也是在调用的卓殊线程中举行的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的题目,而且是在同一个线程中履行。
看看下边的代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Call DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" "NO");
 
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}
 
private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Completed DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" "NO");
}

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Call DownloadContentAsync on
thread: 10

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Is current from thread pool? :
NO

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Completed DownloadContentAsync
on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Is current from thread pool? :
NO

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET2.0出产的另一种过渡的异步编程模型,也是在.NET3.5之后Microsoft辅助的一种做法,为啥吧?
即便我们建一个.NET4.0或者更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会发现变化的代办类中早就远非Begin和End方法了,记住在3.5的时候是二者共存的,你可以接纳随机一种来选择。然而到了.NET4.0未来,EAP成为了你唯一的抉择。(我未曾尝试过手动生成代理类,有趣味的同窗可以尝试一下)让我们来看一下在.NET4下,我们是怎样异步调用Web
Service(Service)的。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Error == null)
    {
        textBox1.Text = e.Result;
    }
    else
    { 
        // 出错了
    }
}

async/await 给WinFrom带来了什么样

  假若说async给ASP.NET带来的是处理能力的增进,那么在WinForm中给程序员带来的便宜则是最大的。我们再也休想因为要实现异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也增强了。不信你看下边我们将调用我们很是web
service的代码在.NET4.5下实现一下:

1
2
3
4
5
6
7
private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContentSoapClient();
    var content = await pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
 
    textBox1.Text = content.Body.DownloadContentResult;
}

  简单的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想或许这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就足以回到响应UI了,在下边的代码中大家是尚未新线程发生的,和EAP一样得到结果直接就可以对UI操作了。

  async/await似乎真的很好,不过倘若我们await后边的代码执行在此外一个线程中会暴发怎么样工作吗?

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = "Calculating Sqrt of 5000000";
    button1.Enabled = false;
    progressBar1.Visible = true;
 
    double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
    {
        double result = 0;
        for (int i = 0; i < 50000000; i++)
        {
            result += Math.Sqrt(i);
 
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }
        return result;
    });
 
    progressBar1.Visible = false;
    button1.Enabled = true;
    label1.Text = "The sqrt of 50000000 is " + sqrt;
}

  我们在界面中放了一个ProgressBar,同时开一个线程去把从1到5000000的平方全体加起来,看起来是一个要命耗时的操作,于是我们用Task.Run开了一个新的线程去实践。(注:虽然是纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大协理,大家这边关键是想给UI一个速度呈现当前开展到哪一步了。)看起来没有怎么问题,我们按F5运转吧!
  Bomb~

图片 13

  当执行到此处的时候,程序就崩溃了,告诉咱们”无效操作,只可以从创制porgressBar的线程访问它。“
 这也是我们一初叶波及的,在WinForm先后中,只有UI主线程才能对UI举行操作,另外的线程是绝非权力的。接下来我们就来探望,要是在WinForm中贯彻非UI线程对UI控制的立异操作。 

线程问题

  不领会我们如故否记得,在APM形式中,callback是举办在另一个线程中,不可以随易的去更新UI。不过一旦您细心看一下地点的代码,我们的DownloadContentCompleted事件绑定的点子中一向就更新了UI,把重临的始末写到了一个文本框里面。通过一致的章程可以发现,在EAP这种异步编程情势下,事件绑定的措施也是在调用的百般线程中实践的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的题目,而且是在同一个线程中推行。
看看上面的代码:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Call DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");

    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Completed DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");
}

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Call DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Completed DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

今非昔比线程之间通讯的问题

async/await 给WinFrom带来了咋样

  假设说async给ASP.NET带来的是拍卖能力的增进,那么在WinForm中给程序员带来的便宜则是最大的。咱们再也无须因为要实现异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也增强了。不信你看下边大家将调用我们至极web
service的代码在.NET4.5下实现一下:

private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContentSoapClient();
    var content = await pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");

    textBox1.Text = content.Body.DownloadContentResult;
}

  简单的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想也许这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就可以回去响应UI了,在地点的代码中大家是没有新线程暴发的,和EAP一样得到结果从来就足以对UI操作了。

  async/await似乎真正很好,不过假使我们await后边的代码执行在另外一个线程中会暴发哪些工作吗?

private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = "Calculating Sqrt of 5000000";
    button1.Enabled = false;
    progressBar1.Visible = true;

    double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
    {
        double result = 0;
        for (int i = 0; i < 50000000; i++)
        {
            result += Math.Sqrt(i);

            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }
        return result;
    });

    progressBar1.Visible = false;
    button1.Enabled = true;
    label1.Text = "The sqrt of 50000000 is " + sqrt;
}

  大家在界面中放了一个ProgressBar,同时开一个线程去把从1到5000000的平方全体加起来,看起来是一个特别耗时的操作,于是我们用Task.Run开了一个新的线程去履行。(注:假使是纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大协助,我们那里关键是想给UI一个进度显示当前开展到哪一步了。)看起来没有什么样问题,我们按F5运行吧!
  Bomb~

图片 14

  当执行到这里的时候,程序就崩溃了,告诉咱们”无效操作,只可以从创建porgressBar的线程访问它。“
 那也是我们一开端波及的,在WinForm先后中,唯有UI主线程才能对UI举办操作,此外的线程是不曾权力的。接下来我们就来看看,若是在WinForm中落实非UI线程对UI控制的更新操作。 

万能的Invoke

  WinForm中多数的控件包括窗体在内都落实了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,这个Delegate将会被有着充足控制的线程所调用,从而防止了跨线程访问的题材。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Trace.TraceInformation("UI Thread : {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Run calculation on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        progressBar1.Invoke(new Action(() => {
            Trace.TraceInformation("Update UI on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }));
    }
    return result;
});

  Desktop.vshost.exe Information: 0 : UI Thread : 9
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Run calculation on thread: 10
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Update UI on thread: 9

  Invoke方法相比简单,我们就不做过多的商量了,可是我们要考虑到一点,Invoke是WinForm实现的UI跨线程交流格局,WPF用的却是Dispatcher,即使是在ASP.NET下跨线程之间的一道又怎么做呢。为了配合各样技能平台下,跨线程同步的问题,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了我们下面的这些目的。

不同线程之间通讯的题材

SynchronizationContext上下文同步对象

何以需要SynchronizationContext

  就像大家在WinForm中相遇的问题同样,有时候我们需要在一个线程中传送一些数额依然做一些操作到另一个线程。不过在大部场所下那是不同意的,出于安全因素的设想,每一个线程都有它独立的内存空间和上下文。由此在.NET2.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它根本的效用之一是为大家提供了一种将一部分工作任务(Delegate)以队列的不二法门存储在一个上下文对象中,然后把那多少个上下文对象关系到现实的线程上,当然有时多少个线程也足以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的一块上下文对象可以使用SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下五个章程Post和Send,分别是以异步和一道的法门将我们地点说的做事任务放到我们SynchronizationContext的连串中。

SynchronizationContext示例

  如故拿大家地点Invoke中用到的例子举例,只是这一次我们不直接调用控件的Invoke方法去立异它,而是写了一个Report的主意专门去更新UI。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Current thread id is:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
 
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        Report(new Tuple<intint>(50000000, i));
    }
    return result;
});

  每两遍操作完事后大家调用一下Report方法,把我们一起要算的数字,以及当前正在测算的数字传给它就足以了。接下来就看大家的Report方法了。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
private SynchronizationContext m_SynchronizationContext;
private DateTime m_PreviousTime = DateTime.Now;
 
public Form1()
{
    InitializeComponent();
    // 在全局保存当前UI线程的SynchronizationContext对象
    m_SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
}
 
public void Report(Tuple<intint> value)
{
    DateTime now = DateTime.Now;
    if ((now - m_PreviousTime).Milliseconds > 100)
    {
        m_SynchronizationContext.Post((obj) =>
        {
            Tuple<intint> minMax = (Tuple<intint>)obj;
            progressBar1.Maximum = minMax.Item1;
            progressBar1.Value = minMax.Item2;
        }, value);
 
        m_PreviousTime = now;
    }
}

  整个操作看起来要比Inovke复杂一点,与Invoke不同的是SynchronizationContext不需要对Control的引用,而Invoke必须先得有那么些控件才能调用它的Invoke方法对它举办操作。

万能的Invoke

  WinForm中大部的控件包括窗体在内都落实了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,这一个Delegate将会被有着非凡控制的线程所调用,从而避免了跨线程访问的问题。

Trace.TraceInformation("UI Thread : {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Run calculation on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        progressBar1.Invoke(new Action(() => {
            Trace.TraceInformation("Update UI on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }));
    }
    return result;
});

  Desktop.vshost.exe Information: 0 : UI
Thread : 9
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Run calculation on
thread: 10
  Desktop.vshost.exe
Information: 0 : Update UI on thread: 9

  Invoke方法相比简单,我们就不做过多的研商了,不过大家要考虑到一点,Invoke是WinForm实现的UI跨线程互换情势,WPF用的却是Dispatcher,淌假设在ASP.NET下跨线程之间的一路又怎么做呢。为了配合各样技能平台下,跨线程同步的题材,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了大家下边的这几个目的。

小结

  这篇博客内容有点长,不通晓有微微人方可看出这里:)。最起首自我只是想写写WinFrom下异步调用Web
瑟维斯(Service)的有些东西,在一起首这篇文书的问题是”异步编程在WinForm下的推行“,然而写着写着发现越来越多的迷团没有解开,其实都是局部老的技术从前尚未接触和左右好,所以所幸就两遍性把她们都重新学习了三遍,与我们享受。

  大家再来回顾一下篇章所涉及到的一些重大的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大贡献(早期ASP.NET的异步开发形式同样也有如此的贡献),是在走访数据库的时候、访问远程IO的时候立刻放出了当前的拍卖性程,可以让这多少个线程回到线程池中,从而实现可以去处理其他请求的效能。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在拍卖能力上带来多大的增强,取决于我们的顺序有稍许时间是被堵塞的,也就是这个访问数据库和长距离Service(Service)的时刻。
  3. 除此之外将代码改成异步,我们还亟需在IIS上做一些相对的配置来贯彻最优化。
  4. 任由是ASP.NET、WinForm仍旧Mobile、依然平板,在大型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以无论是您现在是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),如故所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或者是比较新颖的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是全部大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级那个端的价值,正是因为我们注意于不同,努力提升每一个端的用户体验,才能让这一个大型系统有有名的机会。我想说的是,在您对当今技术取得一定的完成之后,不要截至学习,因为整个软件架构连串中还有众多广大两全其美的事物值得大家去发现。
  5. APM和EAP是在async/await往日的两种不同的异步编程格局。
  6. APM假如不打断主线程,那么成功通告(回调)就会履行在其它一个线程中,从而给大家更新UI带来一定的题目。
  7. EAP的打招呼事件是在主线程中推行的,不会设有UI交互的问题。
  8. 终极,大家还学习了在Winform下不同线程之间互相的题材,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,从.NET1.0来说就有了。在.NET2.0的时候,微软意识到了APM的回调函数中与UI交互的题材,于是带来了新的EAP。APM与EAP平素并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带动了TPL,也就是大家所熟悉的Task编程,而.NET4.5就是大家我们掌握的async/await了,可以看到.NET从来在不停的上扬,加上多年来持续的和开源社区的搭档,跨平台等风味的引入,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最终,这篇小说从找资料学习到写出来,差不多花了本人多少个周未的命宫,希望可以给急需的人或者感兴趣想要不断学习的人或多或少拉扯(不管是往前读书,仍旧将来学习)最终还要感谢@田园里面的蟋蟀,在翻阅的时候给自家找了有的错别字!

SynchronizationContext上下文同步对象

缘何需要SynchronizationContext

  就像大家在WinForm中碰着的题目同样,有时候大家需要在一个线程中传送一些数据或者做一些操作到另一个线程。可是在大部分情景下这是不同意的,出于安全因素的设想,每一个线程都有它独立的内存空间和上下文。因而在.NET2.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它至关首要的机能之一是为大家提供了一种将部分行事任务(Delegate)以队列的章程存储在一个上下文对象中,然后把这个上下文对象关系到实际的线程上,当然有时六个线程也得以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的同步上下文对象足以接纳SynchronizationContext.Current。同时它还为我们提供以下三个章程Post和Send,分别是以异步和协同的点子将大家地点说的劳作职责放到我们SynchronizationContext的队列中。

SynchronizationContext示例

  仍旧拿大家地点Invoke中用到的事例举例,只是这一次我们不间接调用控件的Invoke方法去改进它,而是写了一个Report的方法专门去更新UI。

double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Current thread id is:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        Report(new Tuple<int, int>(50000000, i));
    }
    return result;
});

  每一遍操作完未来大家调用一下Report方法,把大家一起要算的数字,以及当前正值测算的数字传给它就可以了。接下来就看大家的Report方法了。

private SynchronizationContext m_SynchronizationContext;
private DateTime m_PreviousTime = DateTime.Now;

public Form1()
{
    InitializeComponent();
    // 在全局保存当前UI线程的SynchronizationContext对象
    m_SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
}

public void Report(Tuple<int, int> value)
{
    DateTime now = DateTime.Now;
    if ((now - m_PreviousTime).Milliseconds > 100)
    {
        m_SynchronizationContext.Post((obj) =>
        {
            Tuple<int, int> minMax = (Tuple<int, int>)obj;
            progressBar1.Maximum = minMax.Item1;
            progressBar1.Value = minMax.Item2;
        }, value);

        m_PreviousTime = now;
    }
}

  整个操作看起来要比Inovke复杂一点,与Invoke不同的是SynchronizationContext不需要对Control的引用,而Invoke必须先得有那多少个控件才能调用它的Invoke方法对它进行操作。

引用 & 扩张阅读

http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://blog.stevensanderson.com/2008/04/05/improve-scalability-in-aspnet-mvc-using-asynchronous-requests
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2007/07/21/asp-net-thread-usage-on-iis-7-0-and-6-0.aspx 
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://mohamadhalabi.com/2014/05/08/thread-throttling-in-iis-hosted-wcf-sync-vs-async/
Pro Asynchronous Programs with .NET by Richard Blewett and Andrew Clymer

作者:Jesse 出处: http://jesse2013.cnblogs.com/

本文版权归作者和新浪共有,欢迎转载,但未经作者同意必须保留此段注脚,且在随笔页面分明地点给出原文连接,否则保留追究法律责任的权利。如若认为还有协助的话,能够点一下右下角的【推荐】,希望可以不断的为我们带来好的技能小说!想跟自家一头提高么?这就【关注】我吧。

【关注】Jesse Liu

 

分类: C# 揭密

标签: c#.net
framework
架构异步编程

好文要顶 关注自身 收藏该文 图片 15 图片 16

图片 17

腾飞(Jesse)
关注 – 15
粉丝 – 3143

 

荣誉:推荐博客

+加关注

390

2

 

引进成功

 

小结

  这篇博客内容有点长,不知底有几个人方可看来这里:)。最起初自己只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service的一对事物,在一起首这篇文书的题材是”异步编程在WinForm下的举行“,然而写着写着发现越来越多的迷团没有解开,其实都是一些老的技巧从前没有接触和摆布好,所以所幸就两遍性把她们都重新学习了两遍,与我们分享。

  我们再来回顾一下稿子所涉嫌到的部分首要的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大奉献(早期ASP.NET的异步开发模式同样也有这样的进献),是在访问数据库的时候、访问远程IO的时候顿时放出了当前的处理性程,可以让那么些线程回到线程池中,从而实现可以去处理任何请求的职能。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在拍卖能力上带来多大的增长,取决于我们的主次有些许时间是被封堵的,也就是这么些访问数据库和长途Service的年月。
  3. 除外将代码改成异步,我们还亟需在IIS上做一些针锋相对的安排来贯彻最优化。
  4. 无论是ASP.NET、WinForm依然Mobile、仍旧平板,在巨型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以随便你现在是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),如故所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或者是相比较流行的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是全方位大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级那么些端的价值,正是因为我们注意于不同,努力提升每一个端的用户体验,才能让这些大型系统有露脸的机会。我想说的是,在你对现在技术得到一定的形成之后,不要截止学习,因为整个软件架构系列中还有为数不少广大了不起的事物值得我们去发现。
  5. APM和EAP是在async/await从前的二种不同的异步编程情势。
  6. APM假设不封堵主线程,那么成功布告(回调)就会履行在其它一个线程中,从而给大家更新UI带来一定的题目。
  7. EAP的打招呼事件是在主线程中推行的,不会存在UI交互的题材。
  8. 终极,大家还学习了在Winform下不同线程之间交互的题材,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,从.NET1.0以来就有了。在.NET2.0的时候,微软察觉到了APM的回调函数中与UI交互的题目,于是带来了新的EAP。APM与EAP从来并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带动了TPL,也就是我们所熟练的Task编程,而.NET4.5就是我们大家领略的async/await了,可以看到.NET向来在不停的开拓进取,加上如今不休的和开源社区的搭档,跨平台等特点的引入,我们有理由相信.NET会越走越好。

  最后,这篇随笔从找资料学习到写出来,差不多花了自家两个周未的光阴,希望可以给需要的人或者感兴趣想要不断学习的人或多或少帮衬(不管是往前读书,如故将来学习)最后还要感谢@田园里面的蟋蟀,在阅读的时候给自己找了部分错别字!

« 上一篇:[Windows平台分布式架构实践

负载均衡(下)](http://www.cnblogs.com/jesse2013/p/dlws-loadbalancer2.html)
» 下一篇:初探领域驱动设计(1)为复杂性工作而生

posted @ 2014-07-15
08:42 腾飞(Jesse) 阅读(19808) 评论(152) 编辑 收藏

引用 & 扩展阅读

http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://blog.stevensanderson.com/2008/04/05/improve-scalability-in-aspnet-mvc-using-asynchronous-requests
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2007/07/21/asp-net-thread-usage-on-iis-7-0-and-6-0.aspx 
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://mohamadhalabi.com/2014/05/08/thread-throttling-in-iis-hosted-wcf-sync-vs-async/
Pro Asynchronous Programs with .NET by Richard Blewett and Andrew Clymer