C#多線程之旅(4)——APM初探

源碼地址：https://github.com/Jackson0714/Threads

 

原文地址：C#多線程之旅(4)——APM初探

C#多線程之旅目錄：

C#多線程之旅(1)——介紹和基本概念

C#多線程之旅(2)——建立和開始線程

C#多線程之旅(3)——線程池

C#多線程之旅(4)——APM初探

C#多線程之旅(5)——同步機制介紹

C#多線程之旅(6)——詳解多線程中的鎖

更多文章正在更新中，敬請期待......

 

C#多線程之旅(4)——APM初探

v博客前言

先交代下背景，前面幾張內容主要是介紹多線程的基本知識，這一章是由於正好接觸到了APM（異步編程模型），發現APM真的很強大，其中有部分知識點涉及到了委託的BeginInvoke/EndInvoke，就由衷地想寫下APM相關的知識。

v寫在前面

強大的異步處理模型，不得不被它折服！

v正文開始

1、簡單的串行執行程序

 咱們先來看一個簡單的程序：

定義了一個 int Add(int num)，傳入循環的次數num，返回循環相加的結果sum。

Step 1.Main方法調用Add方法，循環執行了2次，因此延時了2s，返回結果sum=1，打印 Result:1;

Step 2.Main方法循環執行了3次，延時了3s。

友情提醒：若是以爲不想閱讀多彩的 Console打印代碼，能夠選擇查看下面摺疊的code區域。 查看簡潔版

 去掉顏色打印的code簡潔版

 讓咱們看看這個程序的運行結果：

 咱們能夠從結果中看到：

　　1.執行Add方法，是主線程執行Add方法；

　　2.執行Main方法，是主線程執行Main方法；

　　3.這中限時操做能夠稱爲「計算限制的異步操做」；

　　4.Add方法中模擬耗時操做（2s）和Main方法中模擬耗時操做（3s）是串行執行的，那麼咱們有沒有一種方法使這兩種操做並行執行了？（3s中以內搞定這兩個耗時操做）。答案是能夠用APM。

 

 下面咱們用APM方式來節省2s的時間。

 2、使用委託來實現APM

2.1 預備知識

咱們使用泛型委託來實現APM，那麼咱們須要點預備知識（對委託很熟練的同窗們能夠跳過預備知識）：

　　1.什麼是委託？

　　2.什麼是泛型委託？

　　3.爲何使用委託來實現APM？

對於這知識點一、2，能夠參考我以前寫的博客，在這裏就再也不說明了， 不懼面試：委託

對於第三個知識點，是由於委託定義了兩個異步方法 BeginInvoke和 EndInvoke。

咱們能夠先看看泛型委託的定義：

/// <summary>
/// 定義一個泛型委託
/// </summary>
/// <typeparam name="T">輸入參數</typeparam>
/// <typeparam name="TResult">返回值</typeparam>
/// <param name="arg">輸入參數</param>
/// <returns name="TResult">返回值</returns>
private delegate TResult Func<T, TResult>(T arg);

對於這個定義，C#編譯器會將這行代碼編譯成一個類定義，它的邏輯定義以下：

public sealed class Func<T, TResult> : MulticastDelegate
{
	public Func(Object obj, IntPtr method);
	public TResult Invoke(T arg);
	public IAsyncResult BeginInvoke(T arg, AsyncCallback callback, Object obj);
	public TResult EndInvoke(IAsyncResult result);
}

定義一個委託時，會生成一個BeginInvoke和EndInvoke方法的類。

當定義下面的委託時

public delegate void myDelegate(int value);

經過反編譯工具ILSpy查看結果：

BeginInvoke:

　　1.第一個參數arg爲委託定義相同的參數（能夠爲兩個參數arg，和委託的簽名相同），能夠傳入到委託引用的方法；

　　2.倒數第二個參數callback爲回調方法，當BeginInvoke方法執行完後，會當即調用回調方法，若是callback=null，則不調用回調方法；

　　3.倒數第一個參數object給EndInvoke用的。

　　4.返回值爲IAsyncResult類型的接口對象（其實是AsynResult的類型實例）。該接口對象用途

　　　　a.傳遞參數，它包含了對調用了BeginInvoke的委託的引用，這裏是Add方法的int類型的輸入參數；

　　　　b.包含了BeginInvoke()的最後一個Object類型的參數

　　　　c.它能夠鑑別是哪一個方法的哪一次調用，由於經過同一個委託變量能夠對同一個方法調用屢次。

EndInvoke：

　　1.第一個參數接收BeginInvoke返回的IAnsyResult；

　　2.返回的TResult爲委託引用的方法的返回值，這裏是Add方法的int類型返回值

2.2 用委託來實現APM的原理

2.3 動手寫個實現了APM的Code

經過上面的流程圖，相信咱們對委託來實現APM有了必定的理解，再來讀讀code，相信能更快地理解。註釋僅做參考，有問題能夠回覆我哦！

讓咱們看看結果：

 注意：

　　1.必須先將IAsyncResult轉換爲AsyncResult，才能獲取到引用的委託,由於它沒有包含在IAsyncResult接口的定義中；

　　2.Add方法的調用，AddCallback方法都是線程池線程調用的；

　　3.BeginInvoke的object參數能夠爲任何類型，例子中傳遞的是string類型的參數"I'm here!"；

　　4.主線程執行的for循環和Add方法中線程是同時進行的，交替打印結果；

　　5.當異步的Add方法沒有執行完畢，調用EndInvoke，則會阻塞當前線程池線程，只有異步方法執行完畢後，纔會繼續執行的代碼；

　　6.Add方法執行完後，會自動調用回調方法AddCallback；

　　7.在調用EndInvoke可能拋出異常，因此須要加try/catch/finally，捕獲EndInvoke的可能拋出的異常。

 

v寫在最後

由於只是剛開始接觸APM相關的知識，因此本篇只是寫初探的內容，後面的章節會更多地介紹這方面的內容。但願獲得園友們的支持！

做　　者： Jackson0714
出　　處：http://www.cnblogs.com/jackson0714/
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