C#中的非同步呼叫及非同步設計模式(二)——基於 IAsyncResult 的非同步設計模式

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三、基於 IAsyncResult 的非同步設計模式（設計層面）

IAsyncResult 非同步設計模式通過名為 BeginOperationName 和 EndOperationName 的兩個方法來實現原同步方法的非同步呼叫，如 FileStream 類提供了 BeginRead 和 EndRead 方法來從檔案非同步讀取位元組，它們是 Read 方法的非同步版本

 

Begin 方法包含同步方法簽名中的任何參數，此外還包含另外兩個參數：一個AsyncCallback 委託和一個使用者定義的狀態物件。委託用來調用回調方法，狀態物件是用來向回調方法傳遞狀態資訊。該方法返回一個實現 IAsyncResult 介面的對象

 

End 方法用於結束非同步作業並返回結果，因此包含同步方法簽名中的 ref 和 out 參數，傳回值類型也與同步方法相同。該方法還包括一個 IAsyncResult 參數，用於擷取非同步作業是否完成的資訊，當然在使用時就必須傳入對應的 Begin 方法返回的對象執行個體

 

開始非同步作業後如果要阻止應用程式，可以直接調用 End 方法，這會阻止應用程式直到非同步作業完成後再繼續執行。也可以使用 IAsyncResult 的 AsyncWaitHandle 屬性，調用其中的WaitOne等方法來阻塞線程。這兩種方法的區別不大，只是前者必須一直等待而後者可以設定等待逾時

 

如果不阻止應用程式，則可以通過輪循 IAsyncResult 的 IsCompleted 狀態來判斷操作是否完成，或使用 AsyncCallback 委託來結束非同步作業。AsyncCallback 委託包含一個 IAsyncResult 的簽名，回調方法內部再調用 End 方法來擷取操作執行結果

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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 之後直接調用 End 方法，當然中間也可以做其他的操作

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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 屬性，我在這裡設定為1秒逾時

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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. }   

不中斷的輪循，每次迴圈輸出一個 "."

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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. }   

 

最後是使用回調方法並加上狀態物件，狀態物件被作為 IAsyncResult 參數的 AsyncState 屬性被傳給回調方法。回調方法執行前不能讓主線程退出，我這裡只是簡單的讓其休眠了1秒。另一個與之前不同的地方是 AsyncDemo 對象被定義成了類的靜態欄位，以便回調方法使用

[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. }  

 

對於一個已經實現了 BeginOperationName 和 EndOperationName 方法的對象，我們可以直接用上述方式調用，但對於只有同步方法的對象，我們要對其進行非同步呼叫也不需要增加對應的非同步方法呼叫，而只需定義一個委託並使用其 BeginInvoke 和 EndInvoke 方法就可以了

 

四、事件架構非同步模式（設計層面）

待續...