C#线程系列讲座(1):BeginInvoke和EndInvoke方法

简介:
开发语言:C#3.0
IDEVisual Studio 2008
本系列教程主要包括如下内容:

1.  BeginInvoke
EndInvoke 方法
2.  Thread
3.  线程池
4.  线程同步基础
5.  死锁
6.  线程同步的7 种方法
7.  如何在线程中访问GUI 组件
一、线程概述
在操作系统中一个进程至少要包含一个线程,然后,在某些时候需要在同一个进程中同时执行多项任务,或是为了提供程序的性能,将要执行的任务分解成多个子任务执行。这就需要在同一个进程中开启多个线程。我们使用 C# 编写一个应用程序(控制台或桌面程序都可以),然后运行这个程序,并打开 windows 任务管理器,这时我们就会看到这个应用程序中所含有的线程数,如下图所示。

 
如果任务管理器没有“线程数”列,可以【查看】> 【选择列】来显示“线程计数”列。从上图可以看出,几乎所有的进程都拥有两个以上的线程。从而可以看出,线程是提供应用程序性能的重要手段之一,尤其在多核CPU 的机器上尤为明显。

二、用委托(Delegate) BeginInvoke EndInvoke 方法操作线程
 
C# 中使用线程的方法很多,使用委托的BeginInvoke EndInvoke 方法就是其中之一。BeginInvoke 方法可以使用线程异步地执行委托所指向的方法。然后通过EndInvoke 方法获得方法的返回值(EndInvoke 方法的返回值就是被调用方法的返回值),或是确定方法已经被成功调用。我们可以通过四种方法从EndInvoke 方法来获得返回值。
三、直接使用EndInvoke 方法来获得返回值
     当使用 BeginInvoke 异步调用方法时,如果方法未执行完, EndInvoke 方法就会一直阻塞,直到被调用的方法执行完毕。如下面的代码所示:

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(
" 任务开始 " );
            Thread.Sleep(ms);
            Random random 
=   new  Random();
            
int  n  =  random.Next( 10000 );
            Console.WriteLine(
" 任务完成 " );
            
return  n;
        }

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

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

     在运行上面的程序后,由于newTask 方法通过Sleep 延迟了2 秒,因此,程序直到2 秒后才输出最终结果(一个随机整数)。如果不调用EndInvoke 方法,程序会立即退出,这是由于使用BeginInvoke 创建的线程都是后台线程,这种线程一但所有的前台线程都退出后(其中主线程就是一个前台线程),不管后台线程是否执行完毕,都会结束线程,并退出程序。关于前台和后台线程的详细内容,将在后面的部分讲解。
     读者可以使用上面的程序做以下实验。首先在Main 方法的开始部分加入如下代码:
Thread.Sleep(10000);
     以使Main 方法延迟10 秒钟再执行下面的代码,然后按Ctrl+F5 运行程序,并打开企业管理器,观察当前程序的线程数,假设线程数是4 ,在10 秒后,线程数会增至5 ,这是因为调用BeginInvoke 方法时会建立一个线程来异步执行newTask 方法,因此,线程会增加一个。
四、使用IAsyncResult asyncResult属性来判断异步调用是否完成

    
虽然上面的方法可以很好地实现异步调用,但是当调用 EndInvoke 方法获得调用结果时,整个程序就象死了一样,这样做用户的感觉并不会太好,因此,我们可以使用 asyncResult 来判断异步调用是否完成,并显示一些提示信息。这样做可以增加用户体验。代码如下:

static   void  Main( string [] args)
{
    NewTaskDelegate task 
=  newTask;
    IAsyncResult asyncResult 
=  task.BeginInvoke( 2000 null null );
 
    
while  ( ! asyncResult.IsCompleted)
    {
        Console.Write(
" * " );
        Thread.Sleep(
100 );
    }
    
//  由于异步调用已经完成,因此, EndInvoke会立刻返回结果
    int  result  =  task.EndInvoke(asyncResult);           
    Console.WriteLine(result);
}

     上面代码的执行结果如下图所示。

 
由于是异步,所以“*”可能会在“任务开始”前输出,如上图所示。
五、使用WaitOne方法等待异步方法执行完成

    
使用WaitOne方法是另外一种判断异步调用是否完成的方法。代码如下:

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 的第一个参数表示要等待的毫秒数,在指定时间之内,WaitOne 方法将一直等待,直到异步调用完成,并发出通知,WaitOne 方法才返回true 。当等待指定时间之后,异步调用仍未完成,WaitOne 方法返回false ,如果指定时间为0 ,表示不等待,如果为-1 ,表示永远等待,直到异步调用完成。
六、使用回调方式返回结果

     上面介绍的几种方法实际上只相当于一种方法。这些方法虽然可以成功返回结果,也可以给用户一些提示,但在这个过程中,整个程序就象死了一样(如果读者在 GUI 程序中使用这些方法就会非常明显),要想在调用的过程中,程序仍然可以正常做其它的工作,就必须使用异步调用的方式。下面我们使用 GUI 程序来编写一个例子,代码如下:

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,这里使用了BeginInvoke 方法的最后两个参数(如果被调用的方法含有参数的话,这些参数将作为BeginInvoke 的前面一部分参数,如果没有参数,BeginInvoke 就只有两个参数了)。第一个参数是回调方法委托类型,这个委托只有一个参数,就是IAsyncResult, MethodCompleted 方法所示。当method 方法执行完后,系统会自动调用MethodCompleted 方法。BeginInvoke 的第二个参数需要向MethodCompleted 方法中传递一些值,一般可以传递被调用方法的委托,如上面代码中的my 。这个值可以使用IAsyncResult.AsyncState 属性获得。
     由于上面的代码通过异步的方式访问的form 上的一个textbox ,因此,需要按ctrl+f5 运行程序(不能直接按F5 运行程序,否则无法在其他线程中访问这个textbox ,关于如果在其他线程中访问GUI 组件,并在后面的部分详细介绍)。并在form 上放一些其他的可视控件,然在点击button1 后,其它的控件仍然可以使用,就象什么事都没有发生过一样,在10 秒后,在textbox1 中将输出100
七、其他组件的BeginXXX EndXXX 方法

     在其他的.net 组件中也有类似BeginInvoke EndInvoke 的方法,如System.Net.HttpWebRequest 类的BeginGetResponse EndGetResponse 方法,下面是使用这两个方法的一个例子:

 
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.cnblogs.com " );
    IAsyncResult asyncResult 
= request.BeginGetResponse(requestCompleted, request);     
}






 本文转自 androidguy 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/androidguy/216667,如需转载请自行联系原作者

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