使用异步方式调用同步方法(实例详解)

2020-01-24 03:06:05

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来源：转载

供稿：网友

说明：

.NET Compact Framework 中不支持异步委托调用，也就是 BeginInvoke 和 EndInvoke 方法。

BeginInvoke 方法启动异步调用。该方法与您需要异步执行的方法具有相同的参数，还有另外两个可选参数。第一个参数是一个 AsyncCallback 委托，该委托引用在异步调用完成时要调用的方法。第二个参数是一个用户定义的对象，该对象将信息传入回调方法。BeginInvoke 会立即返回，而不等待异步调用完成。BeginInvoke 返回一个可用于监视异步调用进度的 IAsyncResult。

EndInvoke 方法检索异步调用的结果。在调用 BeginInvoke 之后随时可以调用该方法。如果异步调用尚未完成，则 EndInvoke 会一直阻止调用线程，直到异步调用完成。EndInvoke 的参数包括您需要异步执行的方法的 out 和 ref 参数（在 Visual Basic 中为 <Out> ByRef 和 ByRef）以及由 BeginInvoke 返回的 IAsyncResult。

说明：

Visual Studio 2005 中的 IntelliSense 功能显示 BeginInvoke 和 EndInvoke 的参数。如果您没有使用 Visual Studio 或类似工具，或您使用的是带有 Visual Studio 2005 的 C#，请参见异步编程概述以获取为这些方法定义的参数的说明。

本主题中的代码示例演示了使用 BeginInvoke 和 EndInvoke 进行异步调用的四种常用方法。调用 BeginInvoke 之后，您可以执行下列操作：

进行某些操作，然后调用 EndInvoke 一直阻止到调用完成。

使用 IAsyncResult.AsyncWaitHandle 属性获取 WaitHandle，使用其 WaitOne 方法一直阻止执行直到发出 WaitHandle 信号，然后调用 EndInvoke。

轮询由 BeginInvoke 返回的 IAsyncResult，以确定异步调用何时完成，然后调用 EndInvoke。

将用于回调方法的委托传递给 BeginInvoke。异步调用完成后，将在 ThreadPool 线程上执行该方法。回调方法调用 EndInvoke。

重要说明：

无论您使用何种方法，都要调用 EndInvoke 来完成异步调用。

定义测试方法和异步委托

下面的代码示例演示异步调用同一个长时间运行的方法 TestMethod 的各种方式。TestMethod 方法会显示一条控制台消息，说明该方法已开始处理，休眠了几秒钟，然后结束。TestMethod 有一个 out 参数，该参数用于演示此种参数添加到 BeginInvoke 和 EndInvoke 的签名中的方式。您可以按同样的方式处理 ref 参数。

下面的代码示例演示 TestMethod 的定义和名为 AsyncMethodCaller 的、可用来异步调用 TestMethod 的委托。若要编译代码示例，必须包括 TestMethod 的定义和 AsyncMethodCaller 委托。

复制代码代码如下:

using System;
using System.Threading; 
namespace AsyncTest
{
    public class AsyncDemo 
    {
        //方法一
        public string TestMethod(int callDuration, out int threadId) 
        {
            Console.WriteLine("Test method begins.");
            Thread.Sleep(callDuration);
            threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            return String.Format("My call time was {0}.", callDuration.ToString());
        }
//方法二
public float Addxy(float x, float y)
        {
            return x * y;
        }
    }
    //定义两个对应于方法的委托，参数同方法一致,委托的声明写在调用类里也是一样的，不限
    public delegate string AsyncMethodCaller(int callDuration, out int threadId);
    public delegate float AsyncMethodCaller2(float x, float y);
}

使用 EndInvoke 等待异步调用

异步执行方法的最简单方式是通过调用委托的 BeginInvoke 方法来开始执行方法，在主线程上执行一些操作，然后调用委托的 EndInvoke 方法。EndInvoke 可能会阻止调用线程，因为该方法直到异步调用完成后才返回。这种方式非常适合执行文件或网络操作。

重要说明：

因为 EndInvoke 可能会阻塞，所以不应从服务于用户界面的线程调用该方法。

复制代码代码如下:

using System;
using System.Threading;
namespace AsyncTest
{
    public class AsyncMain
    {
        public static void Main()
        {
            // The asynchronous method puts the thread id here.
            int threadId;
            //实例化.
            AsyncDemo ad = new AsyncDemo();
            // 定义委托
            AsyncMethodCaller caller = new AsyncMethodCaller(ad.TestMethod);

            //通过委托调用方法，回调函数为null
            IAsyncResult result = caller.BeginInvoke(3000,
                out threadId, null, null);

            Thread.Sleep(0);
            Console.WriteLine("Main thread {0} does some work.",
                Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

            // Call EndInvoke to wait for the asynchronous call to complete,会阻塞
            // and to retrieve the results.
            string returnValue = caller.EndInvoke(out threadId, result);

            Console.WriteLine("The call executed on thread {0}, with return value /"{1}/".",
                threadId, returnValue);
        }
    }
}

使用 WaitHandle 等待异步调用

您可以使用由 BeginInvoke 返回的 IAsyncResult 的 AsyncWaitHandle 属性来获取 WaitHandle。异步调用完成时会发出 WaitHandle 信号，而您可以通过调用 WaitOne 方法等待它。

如果您使用 WaitHandle，则在异步调用完成之前或之后，但在通过调用 EndInvoke 检索结果之前，还可以执行其他处理。

说明：

调用 EndInvoke 时不会自动关闭等待句柄。如果释放对等待句柄的所有引用，则当垃圾回收功能回收等待句柄时，将释放系统资源。若要在等待句柄使用完毕后立即释放系统资源，请调用 WaitHandle.Close 方法来释放等待句柄。显式释放可释放的对象时，垃圾回收的工作效率会更高。

复制代码代码如下:

using System;
using System.Threading;
namespace AsyncTest
{
    public class AsyncMain
    {
        static void Main()
        {
            // The asynchronous method puts the thread id here.
            int threadId;
            //实例化
            AsyncDemo ad = new AsyncDemo();

//定义委托.
AsyncMethodCaller caller = new AsyncMethodCaller(ad.TestMethod);

            //调用
            IAsyncResult result = caller.BeginInvoke(3000,
                out threadId, null, null);

            Thread.Sleep(0);
            Console.WriteLine("Main thread {0} does some work.",
                Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

// Wait for the WaitHandle to become signaled.
result.AsyncWaitHandle.WaitOne();

            // Perform additional processing here.
            // Call EndInvoke to retrieve the results.
            string returnValue = caller.EndInvoke(out threadId, result);

// Close the wait handle.
result.AsyncWaitHandle.Close();

            Console.WriteLine("The call executed on thread {0}, with return value /"{1}/".",
                threadId, returnValue);
        }
    }
}

/*输出如下:
Main thread 1 does some work.
Test method begins.
The call executed on thread 3, with return value "My call time was 3000.".
*/

轮询异步调用完成

您可以使用由 BeginInvoke 返回的 IAsyncResult 的 IsCompleted 属性来发现异步调用何时完成。从用户界面的服务线程中进行异步调用时可以执行此操作。轮询完成允许调用线程在异步调用在 ThreadPool 线程上执行时继续执行。

C#C++VB

复制代码代码如下:

using System;
using System.Threading;
namespace AsyncTest
{
    public class AsyncMain
    {
        static void Main() {
            // The asynchronous method puts the thread id here.
            int threadId;

//实例化.
AsyncDemo ad = new AsyncDemo();

//声明委托
AsyncMethodCaller caller = new AsyncMethodCaller(ad.TestMethod);

            //调用.
            IAsyncResult result = caller.BeginInvoke(3000,
                out threadId, null, null);

            //轮询.
            while(result.IsCompleted == false) {
                Thread.Sleep(250);
                Console.Write(".");
            }
            //取结果.
            string returnValue = caller.EndInvoke(out threadId, result);

            Console.WriteLine("/nThe call executed on thread {0}, with return value /"{1}/".",
                threadId, returnValue);
        }
    }
}

/* 输出:
Test method begins.
.............
The call executed on thread 3, with return value "My call time was 3000.".
*/

异步调用完成时执行回调方法

如果启动异步调用的线程不需要是处理结果的线程，则可以在调用完成时执行回调方法。回调方法在 ThreadPool 线程上执行。

若要使用回调方法，必须将表示回调方法的 AsyncCallback 委托传递给 BeginInvoke。也可以传递包含回调方法要使用的信息的对象。在回调方法中，可以将 IAsyncResult（回调方法的唯一参数）强制转换为 AsyncResult 对象。然后，可以使用 AsyncResult.AsyncDelegate 属性获取已用于启动调用的委托，以便可以调用 EndInvoke。

有关示例的说明：

TestMethod 的 threadId 参数为 out 参数（在 Visual Basic 中为 <Out> ByRef），因此 TestMethod 从不使用该参数的输入值。会将一个虚拟变量传递给 BeginInvoke 调用。如果 threadId 参数为 ref 参数（在 Visual Basic 中为 ByRef），则该变量必须为类级别字段，这样才能同时传递给 BeginInvoke 和 EndInvoke。

传递给 BeginInvoke 的状态信息是一个格式字符串，回调方法使用该字符串来设置输出消息的格式。因为作为类型 Object 进行传递，所以状态信息必须强制转换为正确的类型才能被使用。

回调是在 ThreadPool 线程上进行的。ThreadPool 线程是后台线程，这些线程不会在主线程结束后保持应用程序的运行，因此示例的主线程必须休眠足够长的时间以便回调完成。

复制代码代码如下:

using System;
using System.Threading;
using System.Runtime.Remoting.Messaging;
namespace AsyncTest
{
    public class AsyncMain
    {
        static void Main()
        {
            //实例化类.
            AsyncDemo ad = new AsyncDemo();

//实例两个不同的委托，分别对应不同的方法.
AsyncMethodCaller caller = new AsyncMethodCaller(ad.TestMethod);

AsyncMethodCaller2 caller2 = new AsyncMethodCaller2(ad.Addxy);

            // The threadId parameter of TestMethod is an out parameter, so
            // its input value is never used by TestMethod. Therefore, a dummy
            // variable can be passed to the BeginInvoke call. If the threadId
            // parameter were a ref parameter, it would have to be a class-
            // level field so that it could be passed to both BeginInvoke and
            // EndInvoke.
            int dummy = 0;

            // 调用时指定回调方法，在异步执行完后会自动调用该方法，用来取得执行的结果
            IAsyncResult result = caller.BeginInvoke(3000,
                out dummy,
                new AsyncCallback(CallbackMethod),
                "The call executed on thread {0}, with return value /"{1}/".");

caller2.BeginInvoke(2, 3, CallbackMethod2, "this is add");
            Console.WriteLine("The main thread {0} continues to execute...",
                Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Thread.Sleep(4000);

Console.WriteLine("The main thread ends.");
}

        // The callback method must have the same signature as the
        // AsyncCallback delegate.
        private void CallbackMethod(IAsyncResult ar)
        {
            // Retrieve the delegate.
            AsyncResult result = (AsyncResult) ar;
   //强制转换成对应的委托对象
            AsyncMethodCaller caller = (AsyncMethodCaller) result.AsyncDelegate;

            // Retrieve the format string that was passed as state
            // information.
            string formatString = (string) ar.AsyncState;

            // Define a variable to receive the value of the out parameter.
            // If the parameter were ref rather than out then it would have to
            // be a class-level field so it could also be passed to BeginInvoke.
            int threadId = 0;
            // Call EndInvoke to retrieve the results.
            string returnValue = caller.EndInvoke(out threadId, ar);

            // Use the format string to format the output message.
            Console.WriteLine(formatString, threadId, returnValue);
        }
private void CallbackMethod2(IAsyncResult ar)
        {
            // Retrieve the delegate.
            AsyncResult result = (AsyncResult)ar;
//强制转换成对应的委托对象
            AsyncMethodCaller2 caller = (AsyncMethodCaller2)result.AsyncDelegate;

            // 取得状态
            string formatString = (string)ar.AsyncState;
            //调用异步完成的方法，取得执行结果
            string returnValue = caller.EndInvoke(ar).ToString();

//此种方式是在windows应用程序给控件赋值时用，因为在非创建线程不能操作控件
this.Invoke(new Action<string>((u) => tb_datainfo.Text += u), returnValue);
//tb_datainfo.Text = caller.EndInvoke(out threadId, ar);

            // Use the format string to format the output message.
            //Console.WriteLine(formatString, threadId, returnValue);
        }
    }
    }
}

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