C#线程（四）异步委托

5. 异步委托

5.1. 简介

委托在后台可以创建一个线程，实现异步执行委托方法。

我们可以使用不同的技术来异步地调用委托，并且返回结果。

常用的方法有三种：使用轮询、等待句柄、异步回调

我们定义一个名为TakesAWhile()方法，该方法中调用了Thread.Sleep()方法:

static int TakesAWhile(int data , int ms)

{

   Console.WriteLine("TakesAWhile started!");

    Thread.Sleep(ms);

   Console.WriteLine("TakesAWhile completed!");

    return ++data;

}

然后定义一个与之有相同参数签名和返回类型的委托：

public delegate int TakesAWhileDelegate(int data , int ms );

5.2. 使用轮询

Delegate类提供了BeginInvoke()方法，在该方法中，可以传递用委托类型定义的输入参数。 BeginInvoke()方法总是有AsyncCallback和object 类型的两个额外参数。现在重点是 BeginInvoke()方法的返回类型:IAsyncResult。通过 IAsyncResult，可以获得该委托的相关信息，并验证该委托是否完成了任务，这是IsCompleted属性的功劳。只要委托没有完成其任务，程序的主线程就继续执行 While循环。

static void Main()

{

    TakesAWhileDelegate d1 =TakesAWhile;

    IAsyncResult ar =d1.BeginInvoke(1, 3000, null ,null);

    while(!ar.IsCompleted)

    {

       Console.Write(".");

        Thread.Sleep(50);

    }

    int result =d1.EndInvoke(ar);

   Console.WriteLine("Result:{0}",result);

}

运行应用程序的时候，可以看到主线程和委托线程同时运行，在委托线程执行完毕之后，主线程就停止循环。

　　.TakesAWhile started!

　　..TakesAWhile completed!

　　result: 2

除了检查委托是否完成之外，还可以在完成了由主线程执行的任务之后，调用委托类型的EndInvoke()方法。EndInvoke()方法会一直等待，知道委托完成其任务为止。

如果在委托结束前不等待委托完成其任务主线程就结束，委托线程就会终止。

5.3. 使用等待句柄(WaitHandle)

使用AsyncWaitHandle属性可以访问等待句柄。这个属性返回一个WaitHandle类型的对象，它可以等待委托线程完成任务。WaitOne()方法将一个超时时间作为可选的第一个参数，在其中可以定义要等待的最长时间。如果发生超时，就会返回false。

static void Main()

{

    TakesAWhileDelegate d1 =TakesAWhile;

    IAsyncResult ar =d1.BeginInvoke(1, 3000, null, null);

    while(true)

    {

       Console.Write(".");

       if(ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(50, false))

        {

           Console.WriteLine("Can get the result now");

            break;

        }

    }

    int result =d1.EndInvoke(ar);

   Console.WriteLine("result:{0}",result);

}

5.4. 使用异步回调

　　等待委托结构的第三种方式是使用异步回调。在BeginInvoke()方法的第3个参数中，可以传递一个满足AsyncCallBack委托的需求的方法。AsyncCallBack委托定义了一个IAsyncResult类型的参数，其返回类型为void。

　　在这里，我们定义一个名为TakesAWhileCompleted()的方法，它满足AsyncCallBack的需求，将其作为BeginInvoke()方法的第三个参数。

　　对于BeginInvoke方法的第四个参数，可以传递任意对象，以便从回调方法中方为使用它，通过IAsyncResult的AsyncState属性来访问它。

static void Main()

{

    TakesAWhileDelegate d1=TakesAWhile;

    d1.BeginInvoke(1, 3000 ,TakesAWhileCompleted, d1);

    for(int i = 0 ; i < 100; i++)

    {

       Console.Write(".");

        Thread.Sleep(50);

    }

}

然后我们定义TakesAWhileCompleted()方法，它用AsyncCallBack委托指定的参数可返回类型来定义。如上所说，可以用ar.AsyncState来读取BeginInvoke()方法传递的最后一个参数：

static void TakesAWhileCompleted(IAsyncResult ar)

{

    if( ar == null) throw newArgumentNullException("ar");

    TakesAWhileDelegate d1 =ar.AsyncState as TakesAWhileDelegate;

    Trace.Assert(d1 != null,"Invalid object type");

    int result =d1.EndInvoke(ar);

   Console.WriteLine("result:{0}",result);

}

正如我们在前文中说到，可以使用委托的地方，就可以使用Lambda表达式，同样，这里我们也可以使用Lambda表达式来简化异步回调。

static void Main()

{

    TakesAWhileDelegate d1 =TakesAWhile;

    d1.BeginInvoke(1, 3000,

        ar =>

        {

            int result =d1.EndInvoke();

           Console.WriteLine("result:{0}",result);

        }),

        null);

    for(int i = 0; i < 100;i++)

    {

        Console.Write(".");

        ThreadSleep(50);

    }

}

这里我们注意到，在调用BeginInvoke()方法的时候，并没有为第四个参数赋值，因为Lambda表达式在这里可以访问外部的变量d1。Lambda表达式的实现代码仍然是从委托线程中调用，只不过以这种方式定义的时候，不是很明显。