我们今日还会看到.NET中另二个早已老去的技巧Web

概述

  在之前写的一篇有关async和await的前生今生的稿子之后,我们就如在async和await提升网址拍卖本事方面还也可以有一点问题,搜狐自个儿也做了非常多的尝尝。今日大家再来回答弹指间那么些主题材料,同有时候大家会做二个async和await在WinForm中的尝试,並且相比较在4.5事先的异步编制程序情势APM/EAP和async/await的界别,最终大家还有可能会追究在分裂线程之间相互的题目。

  IIS存在着拍卖技艺的难点,不过WinForm却是UI响应的难题,而且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两个之间有早晚的界别。有人会问,今后还会有人写WinForm吗?可以吗,它确是三个比较老的东西呢,不及WPF炫,手艺也不比WPF先进,可是从架构层面来说,不管是Web,如故WinForm,又也许WPF,Mobile,那一个都只是表现层,不是么?以往的巨型系统一般桌面客商端,Web端,手提式有线电话机,平板端都会涉嫌,那也是干吗会有应用层,服务层的存在。大家在那切磋的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
皆以呈现层,在表现层大家应有只管理与“表现”相关的逻辑,任何与业务相关的逻辑应该都以坐落下层管理的。关于架构的标题,大家前边再逐月深切,其它别讲笔者尚未提示您,我们明天还大概会看到.NET中另四个早已老去的才具Web
Service。

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目录

async/await怎么样提高IIS管理技能

  首先响应技艺并不完全部是说咱俩前后相继品质的难题,不时候只怕你的次序未有其他难题,况且稳重经过优化,可是响应技巧只怕尚未上来,网址质量解析是一个复杂的活,有的时候候只可以靠经验和不独有的品尝本领达到比较好的效力。当然大家今日批评的第一是IIS的拍卖技能,或然也或然就是IIS的质量,但一直不代码本人的品质。固然async/await能够加强IIS的拍卖手艺,不过对于客商来讲一切页面从发起呼吁到页面渲染实现的这个时刻,是不会因为我们加了async/await之后发出多大变化的。

  另外异步的ASP.NET并不是独有async/await才方可做的,ASP.NET在Web
Form时代就早就有异步Page了,包含ASP.NET
MVC不是也可以有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,可是它也只是在原来一本事基础上做了一部分改正,让程序员们写起异步代码来更便于了。大家常说微软爱怜老调重弹,至少我们要看到那个新瓶给大家带来了什么样,不管是其余产品,都不容许一开始就很周到,所以持续的迭代立异,也足以说是一种科学做事的法子。

ASP.NET并行管理的步调

   ASP.NET是怎么样在IIS中央银行事的一文已经很详细的介绍了二个呼吁是怎么从客户端到服务器的HTTP.SYS最终步向CLRAV4实行拍卖的(刚强建议不通晓这一块的同室先看那篇小说,有助于你掌握本小节),不过全数的步骤都以基于二个线程的若是下进展的。IIS自个儿就是一个多线程的职业遭逢,假如大家从多线程的观念来看会发生什么样变化吧?大家首先来看一下底下那张图。注意:大家上面包车型地铁步调是起家在IIS7.0未来的合龙格局基础之上的。(注:上边那张图在dudu的唤起之后,重新做了有的寻找专门的工作,做了一部分变动,w3dt这一步来自于新浪组织对题指标反复探求,详细情况能够点这里

图片 1

  大家再来梳理一下地点的步骤:

  1. 抱有的央浼最开始是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有三个种类维护着这个要求,这一个队列的request的数码超越一定数额(暗许是一千)的时候,HTTP.SYS就能够直接回到503意况(服务器忙),那是大家的首先个阀门。质量计数目的:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt肩负把央求从HTTP.SYS
    的系列中寄放贰个相应端口的行列中,据非官方资料展现该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文书档案,所以也远非质量计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的队列中收获供给,假诺是内需ASP.NET处理的,就能传送给CL索罗德线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该步骤。CLEnclave线程池的Worker线程数量是第贰个阀门。
  4. 当CLPAJERO中正在被管理的呼吁数据超出一定值(最大并行管理央浼数量,.NET4随后私下认可是伍仟)的时候,从IO线程过来的要求就不会间接付出Worker线程,而是放到叁个进度池级其他一个行列了,等到这些数目稍差于临界值的时候,才会把它再度提交Worker线程去管理。那是大家的第七个阀门。
  5. 上一步中聊起的不胜进度池品级的行列有一个长度的限量,可以因此web.config里面的processModel/requestQueueLimit来设置。那足以说也是二个阀门。当正在管理的数目抢先所允许的最大并行管理伏乞数量的时候,大家就能获得503了。能够透过性能计数目的:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长短。

 哪些因素会调控大家的响应技巧

  从上边大家关系了几大阀门中,大家得以吸取下边包车型客车多少个数字调整或然说影响着我们的响应本领。

  1. HTTP.SYS队列的长度
  2. CLEvoque线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行管理要求数量
  4. 进程池等级队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的长短

  这么些本人感到无需异常解释,暗中认可值是一千。这几个值取决于大家大家前面IIS
IO线程和Worker线程的管理速度,要是它们八个都管理不了,这些数字再大也平素不用。因为最后他们会被储存到进程池级其余连串中,所以只会招致内部存款和储蓄器的浪费。

最大Worker线程数量

  这一个值是足以在web.config中进行安排的。

图片 2

  maxWorkerThreads: CLSportage中真正管理央求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CL揽胜极光中真正管理必要的矮小Worker线程数量

  minWorkerThreads的暗许值是1,合理的加大他们得以制止不须求的线程创立和销毁工作。

最大并行管理央浼数量

  进度池品级的种类给咱们的CL奥迪Q3一定的缓冲,那在那之中要留神的是,这么些队列还从未进来到CLSportage,所以它不会占用大家托管景况的其剩余资金源,也便是把哀告卡在了CLWrangler的外场。大家须求在aspnet.config品级实行配备,我们得以在.net
fraemwork的设置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
即使您安装的是4.0的话。

图片 3

  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行管理乞求数量,当CLSportage中worker线程正在管理的恳求之和过量这些数时,从IO线程过来的哀告就能被平放我们进度池等级的种类中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进度池等级队列所允许的长度  

async和await 做了哪些?

  我们终于要切入大旨了,拿ASP.NET
MVC举例,假若不应用async的Action,那么自然,它是在五个Woker线程中进行的。当大家拜会一些web
service,恐怕读文件的时候,那么些Worker线程就能够被堵塞。若是大家这么些Action试行时间累计是100ms,另外访谈web
service花了80ms,理想状态下二个Worker线程一秒能够响应11个诉求,假若大家的maxWorkerThreads是10,那大家一秒内一而再可响应伏乞就是100。假若说大家想把这一个可响应乞请数升到200怎么办吧?

  有人会说,那还不轻易,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实大家做也尚无怎么
难点,确实是能够的,而且也确确实实能起到效果与利益。这我们怎么还要狼狈周章的搞什么
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们缓解了何等难题?它可以在大家访问web
service的时候把当下的worker线程放走,将它放回线程池,那样它就足以去管理其余的伸手了。等到web
service给大家回来结果了,会再到线程池中随机拿贰个新的woker线程继续往下实行。也即是说大家减弱了这有个别等待的时光,充份利用了线程。

    大家来比较一下施用async/awit和不应用的情形,

  不行使async/await: 十八个woker线程1s能够拍卖200个伏乞。

  那转变来总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  在这之中等待的年月为 200 * 80ms = 16000ms。
  相当于说使用async/await我们起码节省了1陆仟ms的时光,这18个worker线程又会再去管理央浼,尽管根据各类供给100ms的拍卖时间我们还足以再充实1伍15个诉求。何况别忘了100ms是基于共同意况下,包蕴等待时间在内的底蕴上赢得的,所以其真实意况形大概还要多,当然大家这里未有算上线程切换的时间,所以实际上情状中是有一点点出入的,不过应当不会非常的大,因为我们的线程都是依赖线程池的操作。
  全体结果是18个Worker线程不选拔异步的图景下,1s能自理200个需要,而使用异步的处境下得以管理3伍十几个央浼,立马进步十分九哟!选用异步之后,对于同样的乞求数量,必要的Worker线程数据会大大收缩百分之五十左右,叁个线程至少会在堆上分配1M的内部存款和储蓄器,假如是一千个线程那正是1G的体量,即便内部存款和储蓄器今后方便人民群众,可是省着终归是好的呗,何况更加少的线程是足以减少线程池在维护线程时发出的CPU消耗的。另:dudu分享 CL安德拉1秒之内只可以创设2个线程。

  注意:以上数据毫无真实地衡量试数据,真实意况八个request的岁月也毫无100ms,开销在web
service上的小时也毫无80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这里面用了async和await之后对响应工夫有多大的升高和大家原先堵塞在那些IO和网络上的日子是有极大的涉及的。

几点建议

  看到此间,不知晓大家有未有收获点什么。首先第一点大家要领会的是async/await不是万能药,不们不可能仰望光写五个光键字就指望质量的升级换代。要铭记,三个CPU在同时段内是只可以举行二个线程的。因而这也是干吗async和await提出在IO恐怕是互连网操作的时候利用。大家的MVC站点访谈WCF也许Web
Service这种情景就十一分的契合接纳异步来操作。在地点的例证中80ms读取web
service的年华,大部份时间都以不供给cpu操作的,这样cpu才得以被别的的线程利用,假设不是四个读取web
service的操作,而是二个目迷五色总结的操作,这您就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中应用异步,我们地点讲到的关于IIS的配备是很要紧的,假如选拔了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

 开始的一段时代对Web service的异步编制程序格局APM

  讲完大家伟大上的async/await之后,大家来拜候那个技能很老,然则概念确依然三番五次现今的Web
Service。 咱们那边所说的指向web
service的异步编程情势不是指在服务器端的web service自个儿,而是指调用web
service的客商端。大家知晓对于web service,大家透过增多web
service援引或许.net提供的变迁工具就足以变动对应的代理类,能够让大家像调用本地代码相同访谈web
service,而所生成的代码类中对针对性每三个web
service方法生成3个照看的措施,举个例子说大家的措施名字为DownloadContent,除了这些点子之外还或者有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而那五个便是大家前天要说的早期的异步编制程序模式APM(Asynchronous
Programming Model)。上面就来拜望大家web
service中的代码,注意大家未来的档案的次序都是在.NET Framework3.5下促成的。

 PageContent.asmx的代码

public class PageContent : System.Web.Services.WebService
{
    [WebMethod]
    public string DownloadContent(string url)
    {
        var client = new System.Net.WebClient();
        return client.DownloadString(url);
    }
}

  注意大家web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的同台方法,WebClient也许有异步方法即:DownloadStringAsync。不过大家要领会,不管服务器是一道依然异步,对于顾客端的话调用了您这几个web
service都是一律的,正是得等你回去结果。

  当然,大家也能够像MVC里面包车型大巴代码同样,把大家的服务器端也写成异步的。那得到好处的是不行托管web
service的服务器,它的管理本事获得巩固,就像是ASP.NET同样。假使大家用JavaScript去调用这些Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是我们顾客端用到的异步编制程序本领。借使是其他的顾客端呢?比方说一个CS的桌面程序?大家须要异步编制程序么?

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网址,会有二个线程池管理着多个线程来拍卖客户的伏乞,换个说法ASP.NET网址生来正是基于十六线程的。但是,在WinForm中,若是我们不特意使用多线程,那至始至终,都唯有三个线程,称之为UI线程。恐怕在一些Mini的连串中WinForm相当少涉及到三八线程,因为WinForm自身的优势就在它是单独运转在客商端的,在质量上和可操作性上都会有相当的大的优势。所以重重中型小型型的WinForm系统都以平素就拜见数据库了,而且好些个也唯有多少的传导,什么图片财富那是比非常少的,所以等待的小运是极短的,基本不用费怎么脑子去思考怎么着3秒之内必需将页面展现到客户近日这种题材。

  既然WinForm在性质上有这么大的优势,那它还必要异步吗?

  我们地点说的是中型Mini型的WinForm,如若是巨型的系统吧?假使WinForm只是别的的相当的小一些,就如大家小说最初说的还应该有多数别的众多少个手提式无线电电话机顾客端,Web客商端,平板顾客端呢?假若顾客端相当多导致数据库撑不住咋做?
想在个中加一层缓存如何做?

  拿多个b2b的网址成效比如,客户能够通过网址下单,手提式有线电话机也得以下单,还足以经过Computer的桌面客户端下单。在下完单之后要完结交易,仓库储存扣减,发送订单确认布告等等成效,而不管您的订单是通过哪个端达成的,这几个成效大家都要去做,对吗?那大家就不可能独立放在WinForm里面了,不然这么些代码在别的的端里面又得全部簇新再相继落成,同样的代码放在不一致的地点这然而一定危急的,所以就有了笔者们后来的SOA架构,把那么些职能都分红服务,每连串型的端都以调用服务就能够了。一是能够统一爱戴这么些意义,二是足以很有益于的做增添,去越来越好的适应效能和架构上的恢弘。比如说像上面那样的一个体系。

 图片 4

  在上海教室中,Web端即使也是属于大家平日说的服务端(乃至是由多台服务器组成的web会集),不过对我们任何连串来讲,它也只是叁个端而已。对于三个端的话,它自己只管理和客户交互的难题,别的具备的成效,业务都会提交后来台管理。在我们地点的架构中,应用层都不会平昔参加真正业务逻辑相关的拍卖,而是放到大家更下层数据层去做管理。那么应用层主要扶助做一些与客商交互的部分功用,假如手提式有线电话机短信发送,邮件发送等等,而且能够依照优先级选用是放入队列中稍候处理仍旧一直调用作用服务及时管理。

  在那样的四个系统中,大家的Web服务器能够,Winform端也好都将只是任何类别中的三个极限,它们重要的别的是客户和前面服务中间的几个大桥。涉及到Service的调用之后,为了给客商出色的顾客体验,在WinForm端,大家当然将要考虑异步的标题。 

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS那样强劲的工具为我们转变代理类,大家在写调用Web
service的代码时就足以像调用本地类库同样调用Web
瑟维斯了,我们只要求增多二个Web Reference就足以了。

图片 5

// Form1.cs的代码

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
    MessageBox.Show(msg);
}

  代码极度的简约,在施行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回去了。在调用Web
service这段时日内大家的UI不会被打断,也不会现出“不可能响应这种气象”,我们依旧得以拖动窗体乃至做其他的业务。那正是APM的吸引力,可是大家的callback究竟是在哪个线程中推行的呢?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

APM异步编程方式详解

线程难题

  接下去大家正是更上一层楼的打听APM这种情势是怎么行事的,可是首先大家要回应上边留下来的主题材料,这种异步的编制程序形式有未有为大家张开新的线程?让代码说话:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("Start calling web service on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);

    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}" , Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("End calling web service on thread: {0}, the result of the web service is: {1}",
        Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
        msg);
}

  大家在按键点击的主意和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及她们是否属于线程池的线程,获得的结果如下:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Start calling web service on thread: 9
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : End calling web service on thread: 14, the result of
the web service is: <!DOCTYPE html>…

  开关点击的办法是由UI直接决定,很料定它不是三个线程池线程,亦不是后台线程。而笔者辈的callback却是在一个来源于于线程池的后台线程试行的,答案宣告了,然则这会给我们带来两个主题材料,大家地点讲了唯有UI线程也得以去立异大家的UI控件,也正是说在callback中大家是不可能更新UI控件的,那大家怎么着让更新UI让顾客知道反馈呢?答案在前面接晓
:),让我们先注意于把APM弄领悟。

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5在此之前都被相近选取,在WinForm窗体调整中,在二个IO操作的类库中等等!我们能够很轻便的找到搭配了Begin和End的方式,更主要的是一旦是有代理的地方,大家都得以接纳APM这种形式。大家来看一个极粗略的例证:

delegate void EatAsync(string food);
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var myAsync = new EatAsync(eat);
    Trace.TraceInformation("Activate eating on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    myAsync.BeginInvoke("icecream", new AsyncCallback(clean), myAsync);
}

private void eat(string food)
{
    Trace.TraceInformation("I am eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

private void clean(IAsyncResult asyncResult)
{
    Trace.TraceInformation("I am done eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

  上边的代码中,我们经过把eat封装成二个寄托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的实施。也便是实在的eat方法不是在主线程中实行的,大家得以看输出的结果:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Activate eating on thread: 10
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : I am eating…. on thread: 6
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : I am done eating…. on thread: 6

  clean是大家传进去的callback,该方法会在我们的eat方法奉行完之后被调用,所以它会和大家eat方法在同叁个线程中被调用。大家只要熟识代理的话就能够知道,代码实际上会被编写翻译成多个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法便是编写翻译器为我们自行加进去的法子,大家不用额外做其余职业,那在最早未有TPL和async/await在此之前(APM从.NET1.0时日就有了),的确是四个无可置疑的选料。

再次认知APM

问询了Delegate达成的BeginInvoke和EndInvoke之后,大家再来深入分析一下APM用到的那多少个对象。
拿我们Web service的代理类来举例,它为我们转换了以下3个方法:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步开首方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步甘休方法

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,若是大家的web

service调用还未曾回来,那这年就能够用阻塞的措施去拿结果。但是在大家传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是已经完结了,也正是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编制程序格局中Begin方法总是回到IAsyncResult这一个接口的兑现。IAsyncReuslt仅仅包括以下4个天性:

图片 6

  WaitHanlde日常作为一道对象的基类,何况能够动用它来阻塞线程,越来越多消息能够仿照效法MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的救助,大家就足以因而以下三种格局去取妥贴前所举行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 产生通告

  完毕布告就是们在”WinForm异步调用Web瑟维斯”那结中用到的办法,调完Begin方法之后,主线程纵然完结任务了。大家也不用监督该操作的实行情况,当该操作施行完事后,大家在Begin方法中传进去的callback就能被调用了,大家能够在非常情势中调用End方法去获取结果。下边大家再简单说一下前方两种方法。

//轮询获取结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

while (!asyncResult.IsCompleted)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);

 // 强制等待结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

// 也可以调用WaitOne()的无参版本,不限制强制等待时间
if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000))
{
    var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
}
else
{ 
    // 2s时间已经过了,但是还没有执行完   
}

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET2.0出产的另一种过渡的异步编制程序模型,也是在.NET3.5过后Microsoft支持的一种做法,为何吧?
借使大家建贰个.NET4.0只怕更高版本的WinForm项目,再去加多Web
Reference就能开掘变化的代办类中曾经未有Begin和End方法了,记住在3.5的时候是双方共存的,你能够选用随机一种来使用。可是到了.NET4.0之后,EAP成为了您唯一的挑选。(小编从不品味过手动生成代理类,风乐趣的同桌能够尝尝一下)让咱们来看一下在.NET4下,大家是怎样异步调用Web
Service的。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Error == null)
    {
        textBox1.Text = e.Result;
    }
    else
    { 
        // 出错了
    }
}

线程难点

  不清楚我们依然否记得,在APM方式中,callback是实践在另二个线程中,不能够随易的去更新UI。不过尽管你精心看一下下面包车型客车代码,我们的DownloadContentCompleted事件绑定的点子中平素就立异了UI,把重临的内容写到了三个文本框里面。通过同样的秘技能够窥见,在EAP这种异步编程格局下,事件绑定的章程也是在调用的十分线程中试行的。约等于说化解了异步编制程序的时候UI交互的标题,並且是在同三个线程中推行。
看看下边包车型客车代码:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Call DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");

    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Completed DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");
}

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Call DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Completed DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

async/await 给WinFrom带来了什么

  尽管说async给ASP.NET带来的是处理工夫的进步,那么在WinForm中给程序猿带来的裨益则是最大的。大家再也不要因为要兑现异步写回调恐怕绑定事件了,省事了,可读性也拉长了。不信你看下边大家将调用大家异常web
service的代码在.NET4.5下促成一下:

private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContentSoapClient();
    var content = await pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");

    textBox1.Text = content.Body.DownloadContentResult;
}

  轻易的三行代码,像写同步代码同样写异步代码,笔者想或然那正是async/await的诱惑力吧。在await之后,UI线程就足以回来响应UI了,在下面的代码中大家是不曾新线程发生的,和EAP同样获得结果一贯就足以对UI操作了。

  async/await如同的确很好,可是只要大家await前边的代码试行在其它三个线程中会产生什么事情啊?

private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = "Calculating Sqrt of 5000000";
    button1.Enabled = false;
    progressBar1.Visible = true;

    double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
    {
        double result = 0;
        for (int i = 0; i < 50000000; i++)
        {
            result += Math.Sqrt(i);

            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }
        return result;
    });

    progressBar1.Visible = false;
    button1.Enabled = true;
    label1.Text = "The sqrt of 50000000 is " + sqrt;
}

  大家在分界面中放了一个ProgressBar,同时开二个线程去把从1到6000000的平方全体加起来,看起来是一个卓殊耗费时间的操作,于是大家用Task.Run开了一个新的线程去实施。(注:假设是纯运算的操作,八线程操作对品质未有多大扶持,大家那边境海关键是想给UI多个速度呈现当前张开到哪一步了。)看起来未有怎么难点,我们按F5运行吧!
  Bomb~

图片 7

  当推行到此处的时候,程序就完蛋了,告诉我们”无效操作,只好从创制porgressBar的线程访谈它。“
 那也是大家一伊始波及的,在WinForm主次中,唯有UI主线程本领对UI进行操作,其余的线程是从没有过权力的。接下来我们就来拜会,假设在WinForm中落实非UI线程对UI调控的创新操作。 

区别线程之间通讯的主题素材

万能的Invoke

  WinForm中山高校部的控件包蕴窗体在内都达成了Invoke.aspx)方法,能够流传八个Delegate,那些Delegate将会被有着特别调控的线程所调用,进而防止了跨线程访问的主题材料。

Trace.TraceInformation("UI Thread : {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Run calculation on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        progressBar1.Invoke(new Action(() => {
            Trace.TraceInformation("Update UI on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }));
    }
    return result;
});

  Desktop.vshost.exe Information: 0 : UI
Thread : 9
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Run calculation on
thread: 10
  Desktop.vshost.exe
Information: 0 : Update UI on thread: 9

  Invoke方法比较简单,我们就不做过多的切磋了,不过大家要思虑到一些,Invoke是WinForm落成的UI跨线程交换情势,WPF用的却是Dispatcher,假诺是在ASP.NET下跨线程之间的联合又怎么做吧。为了合营种种本事平台下,跨线程同步的标题,Microsoft在.NET2.0的时候就引进了作者们上边包车型地铁那一个指标。

SynchronizationContext上下文同步对象

缘何供给SynchronizationContext

  就疑似大家在WinForm中遇见的标题一样,有时候大家需求在一个线程中传送一些数据可能做一些操作到另二个线程。但是在大部情景下那是不容许的,出于安全因素的虚拟,每贰个线程都有它独自的内部存款和储蓄器空间和上下文。因而在.NET2.0,微软推出了SynchronizationContext。

  它根本的意义之一是为大家提供了一种将一部分行事任务(Delegate)以队列的不二等秘书籍存储在三个上下文对象中,然后把那个上下文对象关联到具体的线程上,当然有的时候候四个线程也能够提到到同三个SynchronizationContext对象。获取当前线程的同台上下文对象足以选拔SynchronizationContext.Current。相同的时候它还为我们提供以下四个点子Post和Send,分别是以异步和同步的主意将大家地方说的行事职务放到大家SynchronizationContext的系列中。

SynchronizationContext示例

  照旧拿大家地点Invoke中用到的事例举个例子,只是此次我们不直接调用控件的Invoke方法去创新它,而是写了多少个Report的点子特意去更新UI。

double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Current thread id is:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        Report(new Tuple<int, int>(50000000, i));
    }
    return result;
});

  每一次操作完以往我们调用一下Report方法,把大家归总要算的数字,以及当前正值测算的数字传给它就能够了。接下来就看我们的Report方法了。

private SynchronizationContext m_SynchronizationContext;
private DateTime m_PreviousTime = DateTime.Now;

public Form1()
{
    InitializeComponent();
    // 在全局保存当前UI线程的SynchronizationContext对象
    m_SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
}

public void Report(Tuple<int, int> value)
{
    DateTime now = DateTime.Now;
    if ((now - m_PreviousTime).Milliseconds > 100)
    {
        m_SynchronizationContext.Post((obj) =>
        {
            Tuple<int, int> minMax = (Tuple<int, int>)obj;
            progressBar1.Maximum = minMax.Item1;
            progressBar1.Value = minMax.Item2;
        }, value);

        m_PreviousTime = now;
    }
}

  整个操作看起来要比Inovke复杂一点,与Invoke不一样的是SynchronizationContext不要求对Control的引用,而Invoke必得先得有那一个控件技艺调用它的Invoke方法对它实行操作。

小结

  那篇博客内容有一点长,不知情有微微人能够见见这里:)。最起先自己只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service的一些东西,在一上马那篇文书的主题材料是”异步编制程序在WinForm下的实施“,不过写着写着发掘越来越多的迷团未有解开,其实都是局地老的本事在此之前从未有过接触和理解好,所以所幸就三回性把他们都重新学习了一遍,与大家分享。

  大家再来回想一下篇章所提到到的局地尤为重要的概念:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大贡献(开始的一段时代ASP.NET的异步开垦情势同样也是有这么的孝敬),是在探望数据库的时候、访问远程IO的时候立即放出了眼下的管理性程,可以让那一个线程回到线程池中,进而完毕能够去处理任何需要的意义。
  2. 异步的ASP.NET开拓能够在拍卖技术上带来多大的抓牢,取决于我们的顺序有稍许时间是被堵塞的,也正是那多个访谈数据库和长距离Service的时日。
  3. 除此而外将代码改成异步,大家还要求在IIS上做一些争持的配备来落到实处最优化。
  4. 无论是ASP.NET、WinForm依然Mobile、照旧平板,在大型系统中都只是八个与顾客交互的端而已,所以不管您以后是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),依然所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或许是相比新颖的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是总体大型系统中的零星一角而已。当然作者并非降级那个端的价值,就是因为大家注意于差别,努力提升每三个端的顾客体验,能力让那个巨型系统有有名的空子。小编想说的是,在您对现行反革命工夫获得一定的成就之后,不要结束学习,因为任何软件架构类别中还会有比比较多浩大了不起的事物值得大家去发掘。
  5. APM和EAP是在async/await在此以前的三种差别的异步编制程序形式。
  6. APM纵然不打断主线程,那么成功公告(回调)就能奉行在别的叁个线程中,进而给大家更新UI带来一定的标题。
  7. EAP的文告事件是在主线程中实践的,不会存在UI交互的主题材料。
  8. 最终,我们还学习了在Winform下分歧线程之间交互的主题素材,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最初的异步编制程序方法,从.NET1.0以来就有了。在.NET2.0的时候,微软察觉到了APM的回调函数中与UI交互的标题,于是带来了新的EAP。APM与EAP一直并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软拉动了TPL,也正是大家所熟悉的Task编程,而.NET4.5正是大家大家领悟的async/await了,能够看到.NET一贯在不停的开荒进取,加上多年来持续的和开源社区的协作,跨平台等特色的引进,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最后,那篇小说从找材质学习到写出来,大概花了本人七个周未的小时,希望能够给急需的人要么感兴趣想要不断学习的人有些救助(不管是往前读书,照旧现在学习)最终还要谢谢@田园里面包车型大巴蟋蟀,在翻阅的时候给自家找了有个别错别字!

援用 & 扩充阅读

http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://blog.stevensanderson.com/2008/04/05/improve-scalability-in-aspnet-mvc-using-asynchronous-requests
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2007/07/21/asp-net-thread-usage-on-iis-7-0-and-6-0.aspx 
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://mohamadhalabi.com/2014/05/08/thread-throttling-in-iis-hosted-wcf-sync-vs-async/
Pro Asynchronous Programs with .NET by Richard Blewett and Andrew Clymer

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