我们今日还有恐怕会看到.NET中另2个早已老去的手艺Web

概述

  在事先写的1篇关于async和await的前生今生的篇章之后,我们就好像在async和await升高网址拍卖才干方面还或者有一点问号,微博自己也做了许多的尝试。明天大家再来回答弹指间以此难点,同一时间我们会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且比较在④.5事先的异步编程形式APM/EAP和async/await的区别,最后我们还有可能会追究在不一致线程之间交互的难点。

  IIS存在着拍卖技术的难题,不过WinForm却是UI响应的主题素材,并且WinForm的UI线程至始至终都是同贰个,所以两个之间有一定的区分。有人会问,未来还会有人写WinForm吗?好呢,它确是3个相比老的事物吧,不及WPF炫,才能也比不上WPF先进,不过从架构层面来说,不管是Web,仍然WinForm,又只怕WPF,Mobile,那么些都只是表现层,不是么?今后的重型系统一般桌面客户端,Web端,手提式有线电话机,平板端都会提到,那也是为啥会有应用层,服务层的存在。大家在那研讨的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都以显现层,在表现层大家相应只管理与“表现”相关的逻辑,任何与事务有关的逻辑应该都以位于下层管理的。关于架构的难点,大家前面再稳步长远,别的别说笔者从不提醒您,大家前几日还有或者会看到.NET中另3个曾经老去的技能Web
Service。

  还得唤醒您,文章内容有一些长,涉及的知识点相比多,所以,笔者引入:”先顶后看“
,先顶后看是二1世纪看长篇的首选之道,是特出关系的启幕,想明白是何许会让你独特吧?想清楚怎么法国巴黎前天会下如此大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是自身的篇章,而是大家冒着中雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得具备!

目录

async/await怎么样升高IIS管理本事

  首先响应技术并不完全部都是说小编们先后质量的标题,临时候大概您的次第未有任何难点,而且仔细经过优化,可是响应技巧依旧未有上来,网址质量分析是3个繁杂的活,不常候只好靠经验和缕缕的尝尝技艺达到规定的标准相比较好的效益。当然我们先天商量的机借使IIS的管理本事,只怕也或然就是IIS的性质,但不曾代码自个儿的性质。纵然async/await能够增长IIS的管理工科夫,不过对于用户来讲1切页面从发起呼吁到页面渲染实现的那个日子,是不会因为咱们加了async/await之后发生多大转移的。

  其余异步的ASP.NET并非唯有async/await才得以做的,ASP.NET在Web
Form时期就已经有异步Page了,包罗ASP.NET
MVC不是也会有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,不过它也只是在原有一技巧基础上做了1部分改正,让程序猿们写起异步代码来更便于了。大家常说微软喜爱老生常谈,至少大家要观看这么些新瓶给我们带来了何等,不管是别的产品,都十分的小概1开头就很全面,所以持续的迭代立异,也足以说是1种科学做事的诀窍。

ASP.NET并行管理的手续

   ASP.NET是怎么着在IIS中行事的一文已经很详细的介绍了三个呼吁是哪些从客户端到服务器的HTTP.SYS最后进入CL奥迪Q5进行拍卖的(刚强建议不打听这一块的同班先看那篇小说,有助于你驾驭本小节),可是全数的步子都以依靠三个线程的只要下展开的。IIS本人就是1个10贰线程的专门的学业意况,如若我们从102线程的意见来看会发生什么变动呢?我们第三来看一下上边这张图。注意:大家上边包车型地铁手续是确立在IIS柒.0以往的合并格局基础之上的。(注:下边那张图在dudu的唤起之后,重新做了有的寻觅职业,做了有的转移,w3dt这一步来自于微博社团对难题的穿梭搜求,详细情形能够点这里

图片 1

  大家再来梳理一下地点的步子:

  1. 享有的请求最起初是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个体系维护着那些请求,这些队列的request的多寡超越一定数额(私下认可是1000)的时候,HTTP.SYS就能直接再次回到50叁景色(服务器忙),那是我们的第一个阀门。品质计数指标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w三dt肩负把请求从HTTP.SYS
    的连串中置放贰个对应端口的行列中,据非官方资料彰显该队列长度为能为20(该队列是非公开的,未有文书档案,所以也从不品质计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的队列中获得请求,借使是内需ASP.NET管理的,就能够传递给CLKoleos线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该步骤。CLEscort线程池的Worker线程数量是第一个阀门。
  4. 当CLXC90中正在被处理的请求数据超过一定值(最大并行管理请求数量,.NET4从此暗许是6000)的时候,从IO线程过来的恳求就不会直接交给Worker线程,而是放到三个进度池级其他2个系列了,等到那几个数目紧跟于临界值的时候,才会把它再一次提交Worker线程去管理。那是我们的第四个阀门。
  5. 上一步中谈起的十分进度池级其余种类有3个长短的范围,能够因而web.config里面包车型客车processModel/requestQueueLimit来设置。那能够说也是一个阀门。当正在管理的数量当先所允许的最大并行管理请求数量的时候,大家就能收获50叁了。可以因而品质计数目标:“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

  从上边我们关系了几大阀门中,大家得以摄取上面包车型客车多少个数字调整大概说影响着大家的响应手艺。

  1. HTTP.SYS队列的长度
  2. CLPRADO线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进度池等级队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的尺寸

  这么些自个儿感到无需相当解释,暗中认可值是一千。那个值取决于大家大家后边IIS
IO线程和Worker线程的管理速度,纵然它们五个都管理不了,那一个数字再大也不曾用。因为最终他们会被贮存到进度池等级的队列中,所以只会促成内部存款和储蓄器的浪费。

最大Worker线程数量

  这么些值是足以在web.config中开始展览布局的。

图片 2

  maxWorkerThreads: CLPRADO中实际管理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLHummerH第22中学实际管理请求的蝇头Worker线程数量

  minWorkerThreads的私下认可值是一,合理的加大他们得以幸免不须要的线程创制和销毁事业。

最大并行处理请求数量

  进程池等级的队列给我们的CLHighlander一定的缓冲,这其间要留心的是,那个行列还尚无进入到CLLAND,所以它不会占领我们托管情状的此外国资本源,也便是把请求卡在了CL奥迪Q7的外界。大家需求在aspnet.config等第进行安顿,我们能够在.net
fraemwork的安装目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.3031玖假使你安装的是四.0的话。

图片 3

  maxConcurrentRequestPerCPU:
每一种CPU所允许的最大并行管理请求数量,当CLHighlander中worker线程正在管理的央求之和高出这些数时,从IO线程过来的呼吁就能够被停放大家进度池级其他行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进度池品级队列所允许的长度  

async和await 做了怎么?

  大家好不轻巧要切入核心了,拿ASP.NET
MVC举个例子,若是不应用async的Action,那么自然,它是在三个Woker线程中实践的。当大家访问片段web
service,也许读文件的时候,这些Worker线程就能被封堵。借使大家那几个Action推行时间一齐是拾0ms,其它访问web
service花了80ms,理想图景下2个Worker线程一秒能够响应11个请求,要是大家的maxWorkerThreads是拾,那大家1秒内一连可响应请求就是拾0。假诺说我们想把这么些可响应请求数升到200如何做啊?

  有人会说,那还不轻便,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实大家做也远非什么样
难题,确实是足以的,而且也着实能起到效果。那大家为啥还要费尽脑筋的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家消除了怎样难点?它能够在我们走访web
service的时候把当前的worker线程放走,将它放回线程池,那样它就可以去管理别的的呼吁了。等到web
service给我们回来结果了,会再到线程池中放肆拿多个新的woker线程继续往下实行。也等于说我们减弱了这有些等候的年月,充份利用了线程。

    我们来对待一下用到async/awit和不选拔的景况,

  不利用async/await: 十多少个woker线程1s能够管理200个请求。

  那调换到总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  个中等待的时辰为 200 * 80ms = 16000ms。
  也正是说使用async/await大家起码节省了1五千ms的命宫,那21个worker线程又会再去管理请求,就算依据每一种请求100ms的拍卖时间我们还足以再追加1陆11个请求。而且别忘了100ms是依照共同意况下,包含等待时间在内的基础上获得的,所以实际情况或许还要多,当然大家这里未有算上线程切换的时日,所以其真实情况形中是有几许差别的,然而应当不会非常大,因为咱们的线程都以基于线程池的操作。
  全部结果是17个Worker线程不利用异步的景况下,1s能自理200个请求,而接纳异步的情景下能够拍卖3伍拾柒个请求,立马提高八成呀!选拔异步之后,对于同壹的呼吁数量,须要的Worker线程数据会大大减少八分之四左右,二个线程至少会在堆上分配1M的内部存款和储蓄器,假若是一千个线程那正是一G的容积,固然内部存款和储蓄器现在福利,然而省着到底是好的嘛,而且更加少的线程是能够削减线程池在保险线程时发出的CPU消耗的。另:dudu分享 CLLAND一秒之内只好创设2个线程。

  注意:以上数据并非真实地度量试数据,实情两个request的小时也绝不十0ms,开支在web
service上的小时也休想80ms,仅仅是给大家一个思路:),所以那之中用了async和await之后对响应技术有多大的晋升和大家原来堵塞在这几个IO和网络上的日子是有极大的关系的。

几点提议

  看到此间,不精通大家有没有得到点什么。首先第2点大家要明了的是async/await不是万能药,不们不可能仰望光写四个光键字就希望品质的升官。要铭记,贰个CPU在同期段内是不得不实践二个线程的。因此那也是干吗async和await提议在IO大概是网络操作的时候利用。大家的MVC站点访问WCF或然Web
Service这种气象就非常的符合利用异步来操作。在上头的例子中80ms读取web
service的时光,大部份时间都以无需cpu操作的,那样cpu才方可被此外的线程利用,假使不是一个读取web
service的操作,而是2个眼花缭乱总括的操作,那您就等着cpu爆表吧。

  第一点是,除了程序中选择异步,我们地点讲到的有关IIS的陈设是很重大的,假若使用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

 早期对Web service的异步编制程序情势APM

  讲完我们伟大上的async/await之后,大家来看看这一个本领很老,但是概念确依然一而再至今的Web
Service。 大家这里所说的对准web
service的异步编制程序情势不是指在劳务器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。大家精晓对于web service,大家因此增多web
service引用恐怕.net提供的扭转为工人身份具就能够更改对应的代理类,能够让大家像调用本地代码同样访问web
service,而所生成的代码类中对针对每贰个web
service方法生成一个料理的章程,举例说大家的措施名字为DownloadContent,除了这几个方法之外还会有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这七个正是我们后天要说的开始的1段时期的异步编制程序方式APM(Asynchronous
Programming Model)。上面就来看看大家web
service中的代码,注意大家今后的种类都以在.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的共同方法,WebClient也可能有异步方法即:DownloadStringAsync。可是大家要精通,不管服务器是一路依旧异步,对于客户端的话调用了您这些web
service都以一致的,就是得等你回来结果。

  当然,大家也得以像MVC里面包车型地铁代码同样,把大家的劳务器端也写成异步的。那获得好处的是卓殊托管web
service的服务器,它的拍卖本事得到狠抓,就像ASP.NET同样。假如我们用JavaScript去调用那一个Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)正是大家客户端用到的异步编制程序工夫。要是是其他的客户端呢?比方说三个CS的桌面程序?大家需求异步编制程序么?

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网址,会有四个线程池管理着多个线程来拍卖用户的请求,换个说法ASP.NET网址生来正是基于10二线程的。不过,在WinForm中,要是大家不刻意使用八线程,那至始至终,都只有二个线程,称之为UI线程。大概在一些袖珍的体系中WinForm十分的少涉及到102线程,因为WinForm自个儿的优势就在它是单独运营在客户端的,在质量上和可操作性上都会有极大的优势。所以广大中型小型型的WinForm系统都以平昔就走访数据库了,并且多数也唯有多少的传导,什么图片能源那是相当少的,所以等待的时光是十分的短的,基本不用费怎么脑子去思索如何3秒之内必须将页面展现到用户眼下这种主题素材。

  既然WinForm在性质上有这么大的优势,那它还须求异步吗?

  我们地点说的是中型小型型的WinForm,假诺是大型的种类啊?假设WinForm只是别的的一点都不大片段,就好像大家小说发轫说的还也可以有为数大多任何众三个手提式有线电话机客户端,Web客户端,平板客户端呢?假诺客户端繁多变成数据库撑不住如何做?
想在中间加壹层缓存如何是好?

  拿1个b二b的网址功用举个例子,用户能够透过网址下单,手提式有线电电话机也能够下单,还足以因此Computer的桌面客户端下单。在下完单之后要产生交易,仓库储存扣减,发送订单确认文告等等成效,而不论你的订单是透过哪些端达成的,那一个功用我们都要去做,对啊?那大家就不可能独立放在WinForm里面了,否则这一个代码在任何的端里面又得全部斩新再相继实现,一样的代码放在分化的地方那不过一定危急的,所以就有了大家后来的SOA架构,把那些功效都分红服务,每类别型的端都以调用服务就能够了。一是能够统壹爱戴这个功用,2是足以很便宜的做扩大,去越来越好的适应功用和架构上的扩展。比方说像上面那样的3个系统。

 图片 4

  在上海体育场地中,Web端就算也是属于大家日常说的服务端(以至是由多台服务器组成的web集结),可是对大家全部连串来讲,它也只是3个端而已。对于二个端的话,它自己只管理和用户交互的主题素材,其他具有的法力,业务都会交到后来台管理。在我们地点的架构中,应用层都不会一贯插手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。那么应用层首要协理做一些与用户交互的有的效应,假如手提式有线电话机短信发送,邮件发送等等,并且能够依照优先级选择是放入队列中稍候管理还是一向调用功能服务及时处理。

  在这么的二个种类中,大家的Web服务器可以,Winform端也好都将只是漫天种类中的多个极端,它们重要的别样是用户和后边服务时期的二个桥梁。涉及到Service的调用之后,为了给用户能够的用户体验,在WinForm端,我们当然将在思量异步的标题。 

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS那样强劲的工具为我们调换代理类,我们在写调用Web
service的代码时就足以像调用本地类库同样调用Web
Service了,大家只必要增加七个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);
}

  代码非常的简约,在奉行完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“不能够响应这种气象”,大家依旧得以拖动窗体乃至做别的的业务。那就是APM的魅力,但是我们的callback究竟是在哪些线程中试行的呢?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

APM异步编制程序情势详解

线程难题

  接下去我们正是更进一步的打听APM这种格局是哪些做事的,可是首先大家要应对下边留下来的难点,这种异步的编制程序方式有未有为大家展开新的线程?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);
}

  大家在开关点击的不2秘籍和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及他们是还是不是属于线程池的线程,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>…

  按键点击的艺术是由UI直接决定,很精晓它不是1个线程池线程,也不是后台线程。而小编辈的callback却是在1个源于于线程池的后台线程实行的,答案公布了,不过那会给我们带来2个题材,我们位置讲了唯有UI线程也得以去立异咱们的UI控件,也正是说在callback中我们是无法更新UI控件的,那大家怎样让更新UI让用户知道反馈呢?答案在后头接晓
:),让大家先注意于把APM弄明白。

从Delegate开始

  其实,APM在.NET三.5在先都被大面积使用,在WinForm窗体调控中,在3个IO操作的类库中等等!我们能够很轻巧的找到搭配了Begin和End的主意,更首要的是只假若有代理的地点,我们都可以使用APM这种形式。我们来看一个很简短的例证:

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,大家透过把eat封装成3个信托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法达成了异步的实施。也正是实在的eat方法不是在主线程中进行的,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是我们传进去的callback,该方法会在我们的eat方法试行完之后被调用,所以它会和我们eat方法在同三个线程中被调用。大家要是熟识代理的话就能领悟,代码实际上会被编写翻译成二个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法就是编写翻译器为大家机关加进去的章程,我们不用额外做其余工作,那在最初未有TPL和async/await在此以前(APM从.NET一.0有的时候就有了),的确是2个没有错的取舍。

重新认识APM

问询了Delegate达成的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来剖析一下APM用到的那贰个对象。
拿大家Web service的代办类来举个例子,它为咱们转换了以下三个措施:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步开端方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步停止方法

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,假诺大家的web

service调用还未曾回来,那这一年就能够用阻塞的法子去拿结果。不过在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,那操作必然是早已成功了,相当于说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编制程序形式中Begin方法总是回到IAsyncResult那个接口的兑现。IAsyncReuslt仅仅包蕴以下陆个性格:

图片 6

  WaitHanlde常常作为1道对象的基类,并且能够动用它来阻塞线程,越来越多消息能够参照MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的相助,大家就足以因而以下两种形式去获取当前所实行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 成就布告

  完毕公告正是们在”WinForm异步调用Web瑟维斯”那结中用到的措施,调完Begin方法之后,主线程固然完结职务了。大家也不用监督该操作的实施景况,当该操作施行完之后,大家在Begin方法中传进去的callback就能被调用了,我们能够在非常情势中调用End方法去获取结果。下边大家再轻巧说一下前方二种方法。

//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.NET二.0推出的另1种过渡的异步编制程序模型,也是在.NET叁.5随后Microsoft支持的一种做法,为啥呢?
假如我们建多少个.NET肆.0要么越来越高版本的WinForm项目,再去加多Web
Reference就能够发觉变化的代理类中曾经未有Begin和End方法了,记住在三.5的时候是双方共存的,你可以接纳随机壹种来使用。可是到了.NET四.0之后,EAP成为了您唯1的选拔。(笔者从不品味过手动生成代理类,有意思味的校友能够尝尝一下)让咱们来看一下在.NET四下,咱们是哪些异步调用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
    }
}

线程难题

  不通晓我们仍旧否记得,在APM格局中,callback是推行在另一个线程中,不可能随易的去更新UI。可是假如您仔细看一下方面包车型大巴代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的艺术中平素就革新了UI,把再次来到的源委写到了3个文本框里面。通过同样的情势能够窥见,在EAP这种异步编制程序方式下,事件绑定的方法也是在调用的12分线程中施行的。也等于说消除了异步编制程序的时候UI交互的主题材料,而且是在同1个线程中实行。
看看上边包车型地铁代码:

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

  借使说async给ASP.NET带来的是管理本事的升高,那么在WinForm中给技术员带来的收益则是最大的。大家再也毫无因为要兑现异步写回调或然绑定事件了,省事了,可读性也增加了。不信你看下边大家将调用大家丰盛web
service的代码在.NET四.伍下促成一下:

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,像写同步代码一样写异步代码,小编想可能那正是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就足以回来响应UI了,在地点的代码中大家是不曾新线程爆发的,和EAP同样获得结果平素就足以对UI操作了。

  async/await就如真正很好,可是只要大家await前边的代码施行在此外一个线程中会发生什么工作吗?

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1个ProgressBar,相同的时间开三个线程去把从一到5000000的平方全体加起来,看起来是三个丰裕耗费时间的操作,于是我们用Task.Run开了一个新的线程去实行。(注:要是是纯运算的操作,10贰线程操作对质量未有多大协理,大家那边根本是想给UI叁个速度展现当前展开到哪一步了。)看起来未有何样难点,我们按F伍运营吧!
  Bomb~

图片 7

  当实施到此处的时候,程序就夭亡了,告诉大家”无效操作,只可以从创制porgressBar的线程访问它。“
 那也是我们1初始波及的,在WinForm先后中,只有UI主线程技巧对UI进行操作,别的的线程是从未有过权力的。接下来大家就来探望,假使在WinForm中贯彻非UI线程对UI调控的翻新操作。 

昨今区别线程之间通信的难题

万能的Invoke

  WinForm中山大学部分的控件包含窗体在内都完毕了Invoke.aspx)方法,能够流传3个Delegate,这一个Delegate将会被全部特别调控的线程所调用,从而防止了跨线程访问的标题。

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方法相比较轻便,大家就不做过多的钻研了,不过大家要怀恋到有个别,Invoke是WinForm完成的UI跨线程调换方式,WPF用的却是Dispatcher,纵然是在ASP.NET下跨线程之间的协同又怎么办吧。为了合营各个手艺平台下,跨线程同步的主题素材,Microsoft在.NET2.0的时候就引进了大家上边包车型客车这几个目的。

SynchronizationContext上下文同步对象

为啥需求SynchronizationContext

  就如大家在WinForm中相见的题目一样,一时候大家要求在3个线程中传递一些数码如故做一些操作到另三个线程。不过在大部景况下这是不容许的,出于安全因素的思虑,每二个线程都有它独自的内部存款和储蓄器空间和上下文。由此在.NET二.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它主要的遵循之1是为大家提供了一种将有些专业职务(Delegate)以队列的章程存储在三个上下文对象中,然后把那些上下文对象关系到现实的线程上,当然偶然八个线程也足以提到到同二个SynchronizationContext对象。获取当前线程的联手上下文对象可以动用SynchronizationContext.Current。同不经常间它还为大家提供以下四个办法Post和Send,分别是以异步和协助实行的法子将大家地点说的专门的学问任务放到大家SynchronizationContext的队列中。

SynchronizationContext示例

  如故拿大家地方Invoke中用到的例证举个例子,只是本次大家不直接调用控件的Invoke方法去革新它,而是写了三个Report的方法律专科高校门去更新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;
});

  每二回操作完事后大家调用一下Report方法,把我们总共要算的数字,以及当前正在测算的数字传给它就足以了。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分歧的是SynchronizationContext无需对Control的引用,而Invoke必须先得有这些控件才干调用它的Invoke方法对它实行操作。

小结

  那篇博客内容有一点点长,不清楚有稍许人方可看出这里:)。最初叶自身只是想写写WinFrom下异步调用Web
瑟维斯的有的事物,在一发端那篇文书的难点是”异步编程在WinForm下的施行“,不过写着写着开采更是多的迷团未有解开,其实都以有些老的手艺以前从未接触和调节好,所以所幸就一回性把她们都重新学习了一回,与大家大饱眼福。

  我们再来回想一下稿子所波及到的一部分重要的概念:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(中期ASP.NET的异步开采方式同样也会有诸如此类的进献),是在做客数据库的时候、访问远程IO的时候立即放出了现阶段的管理性程,能够让那么些线程回到线程池中,从而达成能够去管理任何请求的功力。
  2. 异步的ASP.NET开采能够在拍卖技巧上带来多大的增高,取决于我们的次第有微微日子是被封堵的,也正是那个访问数据库和远程Service的岁月。
  3. 除去将代码改成异步,大家还索要在IIS上做一些顶牛的布置来实现最优化。
  4. 不论是是ASP.NET、WinForm依然Mobile、如故平板,在巨型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以随便您未来是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),还是所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又也许是比较流行的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是任何大型系统中的零星一角而已。当然笔者并不是降级那个端的价值,正是因为大家注意于区别,努力提升每1个端的用户体验,本领让这么些大型系统有露脸的火候。笔者想说的是,在您对未来工夫猎取一定的达成之后,不要结束学习,因为任何软件架构种类中还或许有许多众多地道的事物值得我们去开掘。
  5. APM和EAP是在async/await在此以前的三种不一致的异步编制程序形式。
  6. APM要是不封堵主线程,那么成功通知(回调)就能够实施在别的3个线程中,从而给我们更新UI带来一定的标题。
  7. EAP的通报事件是在主线程中实行的,不会设有UI交互的主题材料。
  8. 最终,我们还学习了在Winform下分歧线程之间相互的主题材料,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编制程序方法,从.NET一.0以来就有了。在.NET二.0的时候,微软察觉到了APM的回调函数中与UI交互的题目,于是带来了新的EAP。APM与EAP平昔并存到.NET三.伍,在.NET四.0的时候微软带来了TPL,也便是我们所熟习的Task编制程序,而.NET四.五正是大家我们精通的async/await了,能够看到.NET向来在不停的升华,加上近年来相连的和开源社区的搭档,跨平台等风味的引进,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最终,那篇小说从找材质学习到写出来,差不多花了自己多个周未的时光,希望能够给急需的人要么感兴趣想要不断学习的人一点扶植(不管是往前读书,依旧以往学习)最后还要谢谢@田园里面包车型地铁蟋蟀,在翻阅的时候给自身找了一部分错别字!

引用 & 扩展阅读

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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