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C#中的异步调用及异步设计模式(二)——基于 IAsyncResult 的异步设计模式

2024-07-14 21:14:12   223人阅读

三、基于 IAsyncResult 的异步设计模式（设计层面）

IAsyncResult 异步设计模式通过名为 BeginOperationName 和 EndOperationName 的两个方法来实现原同步方法的异步调用，如 FileStream 类提供了 BeginRead 和 EndRead 方法来从文件异步读取字节，它们是 Read 方法的异步版本

 

Begin 方法包含同步方法签名中的任何参数，此外还包含另外两个参数：一个AsyncCallback 委托和一个用户定义的状态对象。委托用来调用回调方法，状态对象是用来向回调方法传递状态信息。该方法返回一个实现 IAsyncResult 接口的对象

 

End 方法用于结束异步操作并返回结果，因此包含同步方法签名中的 ref 和 out 参数，返回值类型也与同步方法相同。该方法还包括一个 IAsyncResult 参数，用于获取异步操作是否完成的信息，当然在使用时就必须传入对应的 Begin 方法返回的对象实例

 

开始异步操作后如果要阻止应用程序，可以直接调用 End 方法，这会阻止应用程序直到异步操作完成后再继续执行。也可以使用 IAsyncResult 的 AsyncWaitHandle 属性，调用其中的WaitOne等方法来阻塞线程。这两种方法的区别不大，只是前者必须一直等待而后者可以设置等待超时

 

如果不阻止应用程序，则可以通过轮循 IAsyncResult 的 IsCompleted 状态来判断操作是否完成，或使用 AsyncCallback 委托来结束异步操作。AsyncCallback 委托包含一个 IAsyncResult 的签名，回调方法内部再调用 End 方法来获取操作执行结果

[csharp] view plaincopy
  1. public class AsyncDemo  
  2. {  
  3.     // Use in asynchronous methods   
  4.     private delegate string runDelegate();  
  5.     private string m_Name;  
  6.     private runDelegate m_Delegate;  
  7.     public AsyncDemo(string name)  
  8.     {  
  9.         m_Name = name;  
  10.         m_Delegate = new runDelegate(Run);  
  11.     }  
  12.     public string Run()  
  13.     {  
  14.         return "My name is " + m_Name;  
  15.     }  
  16.     public IAsyncResult BeginRun(AsyncCallback callBack, Object stateObject)  
  17.     {  
  18.         try  
  19.         {  
  20.             return m_Delegate.BeginInvoke(callBack, stateObject);  
  21.         }  
  22.         catch (Exception e)  
  23.         {  
  24.             // Hide inside method invoking stack   
  25.             throw e;  
  26.         }  
  27.     }  
  28.     public string EndRun(IAsyncResult ar)  
  29.     {  
  30.         if (ar == null)  
  31.             throw new NullReferenceException("Arggument ar can‘t be null");  
  32.         try  
  33.         {  
  34.             return m_Delegate.EndInvoke(ar);  
  35.         }  
  36.         catch (Exception e)  
  37.         {  
  38.             // Hide inside method invoking stack   
  39.             throw e;  
  40.         }  
  41.     }  
  42. }   

 

首先是 Begin 之后直接调用 End 方法，当然中间也可以做其他的操作

[csharp] view plaincopy
  1. class AsyncTest  
  2. {  
  3.     static void Main(string[] args)  
  4.     {  
  5.         AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");  
  6.         // Execute begin method   
  7.         IAsyncResult ar = demo.BeginRun(null, null);  
  8.         // You can do other things here   
  9.         // Use end method to block thread until the operation is complete   
  10.         string demoName = demo.EndRun(ar);  
  11.         Console.WriteLine(demoName);  
  12.     }  
  13. }   


 

也可以用 IAsyncResult 的 AsyncWaitHandle 属性，我在这里设置为1秒超时

[csharp] view plaincopy
  1. class AsyncTest  
  2. {  
  3.     static void Main(string[] args)  
  4.     {  
  5.         AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");  
  6.         // Execute begin method   
  7.         IAsyncResult ar = demo.BeginRun(null, null);  
  8.         // You can do other things here   
  9.         // Use AsyncWaitHandle.WaitOne method to block thread for 1 second at most   
  10.         ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000, false);  
  11.         if (ar.IsCompleted)  
  12.         {  
  13.             // Still need use end method to get result, but this time it will return immediately   
  14.             string demoName = demo.EndRun(ar);  
  15.             Console.WriteLine(demoName);  
  16.         }  
  17.         else  
  18.         {  
  19.             Console.WriteLine("Sorry, can‘t get demoName, the time is over");  
  20.         }  
  21.     }  
  22. }   


不中断的轮循，每次循环输出一个 "."

[csharp] view plaincopy
  1. class AsyncTest  
  2. {  
  3.     static void Main(string[] args)  
  4.     {  
  5.         AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");  
  6.         // Execute begin method   
  7.         IAsyncResult ar = demo.BeginRun(null, null);  
  8.         Console.Write("Waiting..");  
  9.         while (!ar.IsCompleted)  
  10.         {  
  11.             Console.Write(".");  
  12.             // You can do other things here   
  13.         }  
  14.         Console.WriteLine();  
  15.         // Still need use end method to get result, but this time it will return immediately   
  16.         string demoName = demo.EndRun(ar);  
  17.         Console.WriteLine(demoName);  
  18.     }  
  19. }   


 

最后是使用回调方法并加上状态对象，状态对象被作为 IAsyncResult 参数的 AsyncState 属性被传给回调方法。回调方法执行前不能让主线程退出，我这里只是简单的让其休眠了1秒。另一个与之前不同的地方是 AsyncDemo 对象被定义成了类的静态字段，以便回调方法使用

[csharp] view plaincopy
  1. class AsyncTest  
  2. {  
  3.     static AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");  
  4.     static void Main(string[] args)  
  5.     {  
  6.         // State object   
  7.         bool state = false;  
  8.         // Execute begin method   
  9.         IAsyncResult ar = demo.BeginRun(new AsyncCallback(outPut), state);  
  10.         // You can do other thins here   
  11.         // Wait until callback finished   
  12.         System.Threading.Thread.Sleep(1000);  
  13.     }  
  14.     // Callback method   
  15.     static void outPut(IAsyncResult ar)  
  16.     {  
  17.         bool state = (bool)ar.AsyncState;  
  18.         string demoName = demo.EndRun(ar);  
  19.         if (state)  
  20.         {  
  21.             Console.WriteLine(demoName);  
  22.         }  
  23.         else  
  24.         {  
  25.             Console.WriteLine(demoName + ", isn‘t it?");  
  26.         }  
  27.     }  
  28. }  

 

对于一个已经实现了 BeginOperationName 和 EndOperationName 方法的对象，我们可以直接用上述方式调用，但对于只有同步方法的对象，我们要对其进行异步调用也不需要增加对应的异步方法，而只需定义一个委托并使用其 BeginInvoke 和 EndInvoke 方法就可以了

 

四、基于事件的异步模式（设计层面）

待续...


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