C#線程 BeginInvoke和EndInvoke使用方法

開發語言：C#3.0

IDE：Visual Studio 2008

一、C#線程概述

在作業系統中一個進程至少要包含一個線程，然後，在某些時候需要在同一個進程中同時執行多項任務，或是為了提供者的效能，將要執行的任務分解成多個子任務執行。這就需要在同一個進程中開啟多個線程。我們使用C#編寫一個應用程式（控制台或傳統型程式都可以），然後運行這個程式，並開啟windows工作管理員，這時我們就會看到這個應用程式中所含有的線程數，如所示。

如果工作管理員沒有“線程數”列，可以【查看】>【選擇列】來顯示“執行緒計數”列。從可以看出，幾乎所有的進程都擁有兩個以上的線程。從而可以看出，線程是提供應用程式效能的重要手段之一，尤其在多核CPU的機器上尤為明顯。

二、用委託(Delegate)的BeginInvoke和EndInvoke方法操作線程

在C#中使用線程的方法很多，使用委託的BeginInvoke和EndInvoke方法就是其中之一。BeginInvoke方法可以使用線程非同步地執行委託所指向的方法。然後通過EndInvoke方法獲得方法的傳回值（EndInvoke方法的傳回值就是被呼叫者法的傳回值），或是確定方法已經被成功調用。我們可以通過四種方法從EndInvoke方法來獲得傳回值。

三、直接使用EndInvoke方法來獲得傳回值

當使用BeginInvoke非同步呼叫方法時，如果方法未執行完，EndInvoke方法就會一直阻塞，直到被調用的方法執行完畢。如下面的代碼所示：

複製代碼 代碼如下:using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace MyThread
{
class Program
{
private static int newTask(int ms)
{
Console.WriteLine("任務開始");
Thread.Sleep(ms);
Random random = new Random();
int n = random.Next(10000);
Console.WriteLine("任務完成");
return n;
}

private delegate int NewTaskDelegate(int ms);

static void Main(string[] args)
{
NewTaskDelegate task = newTask;
IAsyncResult asyncResult = task.BeginInvoke(2000, null, null);

// EndInvoke方法將被阻塞2秒
int result = task.EndInvoke(asyncResult);
Console.WriteLine(result);
}
}
}

在運行上面的程式後，由於newTask方法通過Sleep延遲了2秒，因此，程式直到2秒後才輸出最終結果（一個隨機整數）。如果不調用EndInvoke方法，程式會立即退出，這是由於使用BeginInvoke建立的線程都是後台線程，這種線程一但所有的前台線程都退出後（其中主線程就是一個前台線程），不管後台線程是否執行完畢，都會結束線程，並退出程式。關於前台和後台線程的詳細內容，將在後面的部分講解。

讀者可以使用上面的程式做以下實驗。首先在Main方法的開始部分加入如下代碼：

複製代碼 代碼如下:Thread.Sleep(10000);

以使Main方法延遲10秒鐘再執行下面的代碼，然後按Ctrl+F5運行程式，並開啟企業管理器，觀察當前程式的線程數，假設線程數是4，在10秒後，線程數會增至5，這是因為調用BeginInvoke方法時會建立一個線程來非同步執行newTask方法，因此，線程會增加一個。

四、使用IAsyncResult asyncResult屬性來判斷非同步呼叫是否完成

雖然上面的方法可以很好地實現非同步呼叫，但是當調用EndInvoke方法獲得調用結果時，整個程式就象死了一樣，這樣做使用者的感覺並不會太好，因此，我們可以使用asyncResult來判斷非同步呼叫是否完成，並顯示一些提示資訊。這樣做可以增加使用者體驗。代碼如下：

複製代碼 代碼如下:static void Main(string[] args)
{
NewTaskDelegate task = newTask;
IAsyncResult asyncResult = task.BeginInvoke(2000, null, null);

while (!asyncResult.IsCompleted)
{
Console.Write("*");
Thread.Sleep(100);
}
// 由於非同步呼叫已經完成，因此， EndInvoke會立刻返回結果
int result = task.EndInvoke(asyncResult);
Console.WriteLine(result);
}

上面代碼的執行結果如所示。

由於是非同步，所以“*”可能會在“任務開始”前輸出，如所示。

五、使用WaitOne方法等待非同步方法呼叫執行完成

使用WaitOne方法是另外一種判斷非同步呼叫是否完成的方法。代碼如下：

複製代碼 代碼如下:static void Main(string[] args)
{
NewTaskDelegate task = newTask;
IAsyncResult asyncResult = task.BeginInvoke(2000, null, null);

while (!asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(100, false))
{
Console.Write("*");
}

int result = task.EndInvoke(asyncResult);
Console.WriteLine(result);
}

WaitOne的第一個參數表示要等待的毫秒數，在指定時間之內，WaitOne方法將一直等待，直到非同步呼叫完成，並發出通知，WaitOne方法才返回true。當等待指定時間之後，非同步呼叫仍未完成，WaitOne方法返回false，如果指定時間為0，表示不等待，如果為-1，表示永遠等待，直到非同步呼叫完成。

六、使用回調方式返回結果

上面介紹的幾種方法實際上只相當於一種方法。這些方法雖然可以成功返回結果，也可以給使用者一些提示，但在這個過程中，整個程式就象死了一樣（如果讀者在GUI程式中使用這些方法就會非常明顯），要想在調用的過程中，程式仍然可以正常做其它的工作，就必須使用非同步呼叫的方式。下面我們使用GUI程式來編寫一個例子，代碼如下：

複製代碼 代碼如下:private delegate int MyMethod();
private int method()
{
Thread.Sleep(10000);
return 100;
}
private void MethodCompleted(IAsyncResult asyncResult)
{
if (asyncResult == null) return;
textBox1.Text = (asyncResult.AsyncState as
MyMethod).EndInvoke(asyncResult).ToString();
}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{

MyMethod my = method;
IAsyncResult asyncResult = my.BeginInvoke(MethodCompleted, my);
}

要注意的是，這裡使用了BeginInvoke方法的最後兩個參數（如果被調用的方法含有參數的話，這些參數將作為BeginInvoke的前面一部分參數，如果沒有參數，BeginInvoke就只有兩個參數了）。第一個參數是回調方法委託類型，這個委託只有一個參數，就是IAsyncResult,如MethodCompleted方法所示。當method方法執行完後，系統會自動調用MethodCompleted方法。BeginInvoke的第二個參數需要向MethodCompleted方法中傳遞一些值，一般可以傳遞被呼叫者法的委託，如上面代碼中的my。這個值可以使用IAsyncResult.AsyncState屬性獲得。

由於上面的代碼通過非同步方式訪問的form上的一個textbox，因此，需要按ctrl+f5運行程式（不能直接按F5運行程式，否則無法在其他線程中訪問這個textbox，關於如果在其他線程中訪問GUI組件，並在後面的部分詳細介紹）。並在form上放一些其他的可視控制項，然在點擊button1後，其它的控制項仍然可以使用，就象什麼事都沒有發生過一樣，在10秒後，在textbox1中將輸出100。

七、其他組件的BeginXXX和EndXXX方法

在其他的.net組件中也有類似BeginInvoke和EndInvoke的方法，如System.Net.HttpWebRequest類的BeginGetResponse和EndGetResponse方法，下面是使用這兩個方法的一個例子：

複製代碼 代碼如下:private void requestCompleted(IAsyncResult asyncResult)
{
if (asyncResult == null) return;
System.Net.HttpWebRequest hwr = asyncResult.AsyncState as System.Net.HttpWebRequest;
System.Net.HttpWebResponse response =
(System.Net.HttpWebResponse)hwr.EndGetResponse(asyncResult);
System.IO.StreamReader sr = new
System.IO.StreamReader(response.GetResponseStream());
textBox1.Text = sr.ReadToEnd();
}
private delegate System.Net.HttpWebResponse RequestDelegate(System.Net.HttpWebRequest request);

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
System.Net.HttpWebRequest request =
(System.Net.HttpWebRequest)System.Net.WebRequest.Create("http://www.jb51.net");
IAsyncResult asyncResult =request.BeginGetResponse(requestCompleted, request);
}

以上介紹的就是C#線程中BeginInvoke和EndInvoke方法。