C#執行緒委託BeginInvoke與EndInvoke的用法

2022-07-12 22:00:28

我們已經知道 C#當中存在async/await 、BackGroudWorker類以及TPL（任務並行庫）。當然C#還有一些舊的模式來支援非同步程式設計。

1. BeginInovke和EndInvoke簡單介紹

delegate long MyDel(int first, int second);

class Program
{
    static long Sum(int x, int y)
    {
        Console.WriteLine("------Inside Sum@{0}", DateTime.Now.ToString());
        Thread.Sleep(2000);
        return x + y;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        MyDel del = new MyDel(Sum);

        Console.WriteLine("Before BeginInvoke---@{0}", DateTime.Now.ToString());
        IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);
        Console.WriteLine("After BeginInvoke@{0}", DateTime.Now.ToString());

        Console.WriteLine("Doing stuff@{0}", DateTime.Now.ToString());

        long result = del.EndInvoke(iar);
        Console.WriteLine("End Invoke@{0}", DateTime.Now.ToString());

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

        Console.ReadKey();

    }
}

如上程式碼，定義了一個委託 MyDel ，並且在呼叫的時候把Sum方法傳給了它的物件。一般情況下我們呼叫這個委託物件，它就會呼叫他呼叫列表中包含的方法。就想呼叫方法一樣，這是同步完成的。

但是如果委託物件在呼叫列表中只有一個方法（參照方法），它就可以非同步的去執行這個方法。BeginInovke和EndInvoke就是用來做這個事的。我們可以用如下的方式使用：

①當我們呼叫BeginInvoke方法的時候，他開始在一個獨立的執行緒上執行參照方法，並且立即返回到原始執行緒。原始執行緒可以繼續，而參照方法會在想吃的執行緒中並行執行。
②當程式希望獲取已完成的非同步方法的結果時，可以檢查BeginInvoke返回的IAsyncResult的IsCompleted屬性，或者呼叫委託的EndInvoke方法來等待委託執行完成。

上面的使用過程就引出的三種模式：

①等待-直到完成原始執行緒在發起了非同步方法以及做了一些其他處理之後，原始執行緒就中斷並且等待非同步方法執行完成之後再繼續。

②輪詢，原始執行緒定期檢查發起的執行緒是否完成，如果沒有則可以繼續做其他的事情，

③回撥原始執行緒一直執行，無需等待或者檢查發起的執行緒是否完成，發起的執行緒中的參照發放完成之後，發起的執行緒會呼叫回撥方法，由回撥方法在呼叫的EndInvoke之前處理非同步方法的結果。

2.BeginInovke和EndInvoke詳細

對於 BeginInvoke 方法，有幾個注意的地方

① 我們可以根據上面的程式碼知道,BeginInvoke的引數包含如下兩個部分

參照方法的引數
CallBack引數和State引數

②BeginInvoke 會線上程池中找到一個執行緒，讓參照方法執行在該執行緒上

③BeginInvoke 返回給呼叫執行緒一個實現IAsyncResult介面的物件的參照。這個介面參照包含了線上程池執行緒中執行的非同步方法的狀態。可以判斷這個狀態來確定非同步方法是否結束。

// 3和5是參照方法引數，兩個null分別是Callback引數和State引數
// iar是新執行緒的資訊
IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);

對於 EndInvoke 方法，有幾個注意的地方

①他的引數是上面BegionInvoke返回的IAsyncResult介面的參照物件，傳入這個物件是便於EndInvoke去找到參照方法執行的執行緒。並且這個引數置於參數列最後一個。EndInvoke提供了從非同步方法呼叫的所有輸出，包括ref和out引數。如果委託的參照方法有ref和out引數，他們必須包含在EndInvoke的參數列當中

IAsyncResult iar2 = del2.BeginInvoke(3, 5, out res, null, null);
del2.EndInvoke(out res, iar2);

②如果執行緒已經退出了，EndInvoke會做如下事情：

清理退出的執行緒的狀態並且釋放資源
找到參照方法的返回值，並作為自己的返回值

③如果EndInovke發現執行緒還在執行中，那麼呼叫執行緒就會停止並等待，直到清理完畢並返回值。

④因為EndInvoke會去清理執行緒資訊，所以BeginInvoke和EndInvoke必須成對使用。

⑤如果非同步方法出現異常，那麼在呼叫EndInvoke的時候會丟擲異常。

3.AsyncResult類

上面說BeginInvoke方法返回了一個IAsyncResult介面的參照物件（內部是AsyncResult類的物件），AsyncResult型別表現了非同步方法的狀態。下面是這類的主要組成部分：

4.三種模式

① 等待-直到完成（比較簡單的模式）

//開始執行非同步方法
IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);
//Do Something 耗時
del2.EndInvoke(iar);

像上面的程式碼，BeginInvoke之後，做了一些事情，然後呼叫EndInvoke來處理結果，這種方式就是等待-直到完成的模式。

②輪詢模式

輪詢模式中，原始的執行緒發起了非同步的方法呼叫，做一些事情，然後使用IAsyncResult中的IsComplete熟悉來定期檢查開啟的執行緒是否完成。如果未完成就在去做一些其他事情。

delegate long MyDel(int first, int second);

class Program
{
    static long Sum(int x, int y)
    {
        Console.WriteLine("--Inside Sum@{0}", DateTime.Now.ToString());
        Thread.Sleep(200);
        return x + y;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        MyDel del = new MyDel(Sum);
        //開始執行非同步方法
        IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, null, null);
        //輪詢開始
        while (!iar.IsCompleted)
        {
            //未完成，執行下面的語句
            for (long i = 0; i < 20000000; i++)
                ;
        }
        //執行完成呼叫EndInvoke獲取結果
        long result = del.EndInvoke(iar);
        Console.ReadKey();
    }
}

③回撥模式

前兩種都是主動方式的，原始執行緒一直在監控這新開啟的執行緒。但是回撥是被動的，一旦原始執行緒發起了非同步方法，它就自己管自己了，不在考慮同步。

當非同步方法呼叫結束之後，系統呼叫一個使用者自定義的方法來處理結果，並且呼叫委託的EndInvoke方法。這個使用者自定義的方法就是回撥方法。

上面的BegionInvoke中寫過，他會有兩個引數一個Callback引數和一個State引數.

CallBack引數：是回撥方法的名稱。

State引數：可以是null，或者傳入回撥方法的一個物件的參照。我們可以用IAsyncResult引數的AsyncState屬性來獲取這個物件，引數的型別是object。

a.回撥方法：

回撥方法的簽名和返回型別必須和 AsyncCallback委託型別所描述的形式一致。

兩種方式，構建這個AsyncCallback引數

new AsyncCallback 物件　　

IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, new AsyncCallback(CallWhenDone),null);

直接傳回撥方法的名稱

IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, CallWhenDone, null);

其中 CallWhenDone 如下：

static void CallWhenDone(IAsyncResult iar)
{
    AsyncResult ar = (AsyncResult)iar;
    MyDel del = (MyDel)ar.AsyncDelegate;
    //回撥方法中呼叫了EndInvoke
    long result = del.EndInvoke(iar);
}

b.在回撥方法中呼叫EndInvoke

上面程式碼中，在回撥中使用了EndInvoke，上文中說到 EndInvoke的呼叫，是委託的呼叫，並且需要傳入一個IAsyncResult的介面物件的參照。

所以想要在回撥方法裡面，呼叫這個EndInvoke，就得拿到兩個東西一個是委託物件、一個是IAsyncResult，由於我們AsyncCallback委託本身就是必須要傳入IAsyncResult 的，所以這個比較容易，剩下的就是委託物件本身了。在AsyncResult類小節裡面我看到，它裡面存著一個 AsyncDelegate（它就是委託物件的參照），還有就是 IAsyncResult介面物件在內部就是AsyncResult類物件。所以才可以像上main的程式碼，通過強制型別轉換得到MyDel的物件。

第二種方法就是如果State引數沒有用處，可以通過State引數，把委託的物件傳過去。

呼叫的地方，最後一個引數傳入del

IAsyncResult iar = del.BeginInvoke(3, 5, new AsyncCallback(CallWhenDone),del);

回撥方法：

static void CallWhenDone(IAsyncResult iar)
{
    MyDel del = (MyDel)iar.AsyncState;
    long result = del.EndInvoke(iar);
}

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，謝謝大家對it145.com的支援。