C#線程委托BeginInvoke與EndInvoke的用法

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我們已經知道 C#當中 存在async/await 、BackGroudWorker類以及TPL（任務並行庫）。當然C#還有一些舊的模式來支持異步編程。

1. BeginInovke和EndInvoke簡單介紹

delegate long MyDel(int first, int second);

class Program
{
    static long Sum(int x, int y)
    {
        Console.WriteLine("------Inside Sum@{0}", DateTime.Now.ToString());
        Thread.Sleep(2000);
        return x + y;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        MyDel del = new MyDel(Sum);

        Console.WriteLine("Before BeginInvoke---@{0}", DateTime.Now.ToString());
        IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);
        Console.WriteLine("After BeginInvoke@{0}", DateTime.Now.ToString());

        Console.WriteLine("Doing stuff@{0}", DateTime.Now.ToString());

        long result = del.EndInvoke(iar);
        Console.WriteLine("End Invoke@{0}", DateTime.Now.ToString());

        Console.WriteLine("After EndInvoke:  {0}", result);

        Console.ReadKey();

    }
}

如上代碼，定義瞭一個委托 MyDel ，並且在調用的時候把Sum方法傳給瞭它的對象。一般情況下我們調用這個委托對象，它就會調用他調用列表中包含的方法。就想調用方法一樣，這是同步完成的。

但是如果委托對象在調用列表中隻有一個方法（引用方法），它就可以異步的去執行這個方法。BeginInovke和EndInvoke就是用來做這個事的。我們可以用如下的方式使用：

  • ①當我們調用BeginInvoke方法的時候，他開始在一個獨立的線程上執行引用方法，並且立即返回到原始線程。原始線程可以繼續，而引用方法會在想吃的線程中並行執行。
  • ②當程序希望獲取已完成的異步方法的結果時，可以檢查BeginInvoke返回的IAsyncResult的IsCompleted屬性，或者調用委托的EndInvoke方法來等待委托執行完成。

上面的使用過程就引出的三種模式：

  • ①等待-直到完成 原始線程在發起瞭異步方法以及做瞭一些其他處理之後，原始線程就中斷並且等待異步方法執行完成之後再繼續。

  • ②輪詢 ，原始線程定期檢查發起的線程是否完成，如果沒有則可以繼續做其他的事情，

  • ③回調 原始線程一直執行，無需等待或者檢查發起的線程是否完成，發起的線程中的引用發放完成之後，發起的線程會調用回調方法，由回調方法在調用的EndInvoke之前處理異步方法的結果。

2.BeginInovke和EndInvoke詳細

對於 BeginInvoke 方法，有幾個註意的地方

① 我們可以根據上面的代碼知道,BeginInvoke的參數包含如下兩個部分

  • 引用方法的參數
  • CallBack參數和State參數

②BeginInvoke 會在線程池中找到一個線程，讓引用方法運行在該線程上

③BeginInvoke 返回給調用線程一個實現IAsyncResult接口的對象的引用。這個接口引用包含瞭在線程池線程中運行的異步方法的狀態。可以判斷這個狀態來確定異步方法是否結束。

// 3和5是引用方法參數，兩個null分別是Callback參數和State參數
// iar是新線程的信息
IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);

對於 EndInvoke 方法，有幾個註意的地方

①他的參數是上面BegionInvoke返回的IAsyncResult接口的引用對象，傳入這個對象是便於EndInvoke去找到引用方法運行的線程。並且這個參數置於參數列表最後一個。EndInvoke提供瞭從異步方法調用的所有輸出，包括ref和out參數。如果委托的引用方法有ref和out參數，他們必須包含在EndInvoke的參數列表當中

IAsyncResult iar2 = del2.BeginInvoke(3, 5, out res, null, null);
del2.EndInvoke(out res, iar2);

②如果線程已經退出瞭，EndInvoke會做如下事情：

  • 清理退出的線程的狀態並且釋放資源
  • 找到引用方法的返回值，並作為自己的返回值

③如果EndInovke發現線程還在運行中，那麼調用線程就會停止並等待，直到清理完畢並返回值。

④因為EndInvoke會去清理線程信息，所以BeginInvoke和EndInvoke必須成對使用。

⑤如果異步方法出現異常，那麼在調用EndInvoke的時候會拋出異常。

3.AsyncResult類

上面說BeginInvoke方法返回瞭一個IAsyncResult接口的引用對象（內部是AsyncResult類的對象），AsyncResult類型表現瞭異步方法的狀態。下面是這類的主要組成部分：

4.三種模式

① 等待-直到完成 （比較簡單的模式）

//開始執行異步方法
IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);
//Do Something 耗時
del2.EndInvoke(iar);

像上面的代碼，BeginInvoke之後，做瞭一些事情，然後調用EndInvoke來處理結果，這種方式就是等待-直到完成的模式。

②輪詢模式

輪詢模式中，原始的線程發起瞭異步的方法調用，做一些事情，然後使用IAsyncResult中的IsComplete熟悉來定期檢查開啟的線程是否完成。如果未完成就在去做一些其他事情。

delegate long MyDel(int first, int second);

class Program
{
    static long Sum(int x, int y)
    {
        Console.WriteLine("--Inside Sum@{0}", DateTime.Now.ToString());
        Thread.Sleep(200);
        return x + y;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        MyDel del = new MyDel(Sum);
        //開始執行異步方法
        IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);
        //輪詢開始
        while (!iar.IsCompleted)
        {
            //未完成，執行下面的語句
            for (long i = 0; i < 20000000; i++)
                ;
        }
        //執行完成調用EndInvoke獲取結果
        long result = del.EndInvoke(iar);
        Console.ReadKey();
    }
}

③回調模式

前兩種都是主動方式的，原始線程一直在監控這新開啟的線程。但是回調是被動的，一旦原始線程發起瞭異步方法，它就自己管自己瞭，不在考慮同步。

當異步方法調用結束之後，系統調用一個用戶自定義的方法來處理結果，並且調用委托的EndInvoke方法。這個用戶自定義的方法就是回調方法。

上面的BegionInvoke中寫過，他會有兩個參數一個Callback參數和一個State參數.

CallBack參數：是回調方法的名稱。

State參數：可以是null，或者傳入回調方法的一個對象的引用。我們可以用IAsyncResult參數的AsyncState屬性來獲取這個對象，參數的類型是object。

a.回調方法：

回調方法的簽名和返回類型必須和 AsyncCallback委托類型所描述的形式一致。

兩種方式，構建這個AsyncCallback參數

new AsyncCallback 對象　　

IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, new AsyncCallback(CallWhenDone),null);

直接傳回調方法的名稱

IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, CallWhenDone, null);

其中 CallWhenDone 如下：

static void CallWhenDone(IAsyncResult iar)
{
    AsyncResult ar = (AsyncResult)iar;
    MyDel del = (MyDel)ar.AsyncDelegate;
    //回調方法中調用瞭EndInvoke
    long result = del.EndInvoke(iar);
}

b.在回調方法中調用EndInvoke

上面代碼中，在回調中使用瞭EndInvoke，上文中說到 EndInvoke的調用，是委托的調用，並且需要傳入一個IAsyncResult的接口對象的引用。

所以想要在回調方法裡面，調用這個EndInvoke，就得拿到兩個東西一個是委托對象、一個是IAsyncResult，由於我們AsyncCallback委托本身就是必須要傳入IAsyncResult 的，所以這個比較容易，剩下的就是委托對象本身瞭。在AsyncResult類小節裡面我看到，它裡面存著一個 AsyncDelegate（它就是委托對象的引用），還有就是 IAsyncResult接口對象在內部就是AsyncResult類對象。所以才可以像上main的代碼，通過強制類型轉換得到MyDel的對象。

第二種方法就是如果State參數沒有用處，可以通過State參數，把委托的對象傳過去。

調用的地方，最後一個參數傳入del

IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, new AsyncCallback(CallWhenDone),del);

回調方法：

static void CallWhenDone(IAsyncResult iar)
{
    MyDel del = (MyDel)iar.AsyncState;
    long result = del.EndInvoke(iar);
}

以上就是這篇文章的全部內容瞭，希望本文的內容對大傢的學習或者工作具有一定的參考學習價值，謝謝大傢對WalkonNet的支持。

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