浅谈C#中的异步编程
实现异步编程有4种方法可供选择，这4种访求实际上也对应着4种异步调用的模式，分为“等待”和“回调”两大类。
一、使用EndInvoke
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：
1 using System;
2 using System.Threading;
3 namespace MetadataSample
4 {
5 class Program
6 {
7 //声明一个委托类型
8 public delegate void PrintDelegate(string content);
9 public static void Main(string[] args)
10 {
11 int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
12 PrintDelegate printDelegate = Program.Print;
13 Console.WriteLine("[主线程id:{0}]\t开始调用打印方法...",threadId);
14 IAsyncResult result = printDelegate.BeginInvoke("Hello world",null,null);
15 printDelegate.EndInvoke(result);
16
17 Console.Write("Press any key to continue . . . ");
18 Console.ReadKey(true);
19 }
20 public static void Print(string content)
21 {
22 int threadId=Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
23 Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t{1}",threadId,content);
24 System.Threading.Thread.Sleep(2000);
25 Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t打印方法调用完毕.",threadId);
26 }
27 }
28 }
知识点回顾：
1、委托类型
委托类似于C/C++中的函数指针，它能够引用函数，只不过在C#中，委托是一个对象，并且是类型安全的，避免了函数指针的不安全性。一个委托类型的变量可以引用一个或多个方法，这些方法由委托存放于一个调用列表中，当调用一个委托类型的变量即相当于依次调用它的“调用列表”中的方法。委托是一种引用类型。
可以被引用的方法必须要满足如下规则：
Θ方法的签名和委托一致，比如方法参数的个数和类型；
Θ方法的返回值和委托一致。
委托的声明与实例化：
1 using System;
2 namespace DelegateSample
3 {
4 public delegate void DoProcess(string msg);
5 class DelegateSample
6 {
7 void Process(string msg)
8 {
9 Console.WriteLine("Process:{0}",msg );
10 }
11 public static void Main(string[] args)
12 {
13 DelegateSample sample = new DelegateSample();
14 DoProcess process = new DoProcess(sample.Process);
15 //DoProcess process = sample.Process;
16 process("测试数据");
17 Console.Write("Press any key to continue . . . ");
18 Console.ReadKey(true);
19 }
20 }
21 }
2、IAsyncResult接口
IasyncResult接口定义了异步操作状态应该提供的属性，它的源代码如下：
2 {
3 object AsycState{ get ;}
4 WaitHandle AsyncWaitHandle{ get ;}
5 bool CompletedSynchronously{ get ;}
6 bool IsCompleted{ get ;}
7 }
这些属性都是只读属性，它们的含义如下：
| 属性
|
返回类型
|
说明
|
| AsycState
|
object
|
此属性返回一个对象，该对象是启动异步操作的方法的最后一个参数
|
| AsyncWaitHandle
|
WaitHandle
|
获取用于等待异步操作完成的WaitHandle
|
| CompletedSynchronously
|
bool
|
获取一个值，该值指示异步操作是否同步完成
|
| IsCompleted
|
bool
|
获取一个值，该值指示异步操作是否已完成
|
关于IAndsyncResult接口需要补充的是，BeginInvoke方法的返回类型以及EndInvoke方法的唯一参数均为IasyncResult接口类型。
二、使用WaitHandle
除了上面提到的方法，我们还可以使用WainHandle类型的WaitOne方法。WaitOne方法有5个重载：
n bool WaitOne()
n bool WaitOne(int millisecondsTimeout)
n bool WaitOne(TimeSpan timeout)
n bool WaitOne(int millisecondsTimeout, bool exitContext)
n bool WaitOne(TimeSpan timeout,bool exitContext)
其中，第一个不带参数的重载相当于WaitOne(-1,false)，第一个参数表示等待的毫秒数，-1表示无限期等待，第二个参数表示在等待前是否退出上下文的同步域，并在稍后进行重新获取，是则为TRUE，否则为FALSE。
这些重载的核心实现为第四个重载，其他的重载就是对参数类型或个数的改变。运行代码如下：
1 using System;
2 using System.Threading;
3
4 namespace MetadataSample
5 {
6 class Program
7 {
8 //声明一个委托类型
9 public delegate void PrintDelegate(string content);
10 public static void Main(string[] args)
11 {
12 int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
13 PrintDelegate printDelegate = Program.Print;
14 Console.WriteLine("[主线程id:{0}]\t开始调用打印方法...",threadId);
15 IAsyncResult result = printDelegate.BeginInvoke("Hello world",null,null);
16 //printDelegate.EndInvoke(result);
17 result.AsyncWaitHandle.WaitOne(5000,false);
18
19 Console.Write("Press any key to continue . . . ");
20 Console.ReadKey(true);
21 }
22 public static void Print(string content)
23 {
24 int threadId=Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
25 Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t{1}",threadId,content);
26 System.Threading.Thread.Sleep(2000);
27 Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t打印方法调用完毕.",threadId);
28 }
29 }
30 }
可以看到，与EndInvoke类似，只是用WaitOne函数代码了EndInvoke而已。
三、轮询
之前提到的两种方法，只能等下异步方法执行完毕，在完毕之前没有任何提示信息，整个程序就像没有响应一样，用户体验不好，可以通过检查IasyncResult类型的IsCompleted属性来检查异步调用是否完成，如果没有完成，则可以适时地显示一些提示信息，如下面的代码：
结果如下：
四、回调
之前三种方法者在等待异步方法执行完毕后才能拿到执行的结果，期间主线程均处于等待状态。回调和它们最大的区别是，在调用BeginInvoke时只要提供了回调方法，那么主线程就不必要再等待异步线程工作完毕，异步线程在工作结束后会主动调用我们提供的回调方法，并在回调方法中做相应的处理，例如显示异步调用的结果。
先看到之前那段调用BeginInvoke的代码：
IAsyncResult result = printDelegate.BeginInvoke("Hello world",null,null);
其中，第1个参数是委托签名中的参数，后面2个参数实际是我们在回调方法中要用到的，它们分别是：
AsyncCallback callback
object @object
前者就是回调方法，它要求回调方法的签名必须符合以下条件：
返回类型为void;参数列表只有1个参数，且为IAsyncResult 类型。
如：void callbackMethod(IasyncResult asyncResult)
回调方法代码如下
1 using System;
2 using System.Threading;
3 namespace MetadataSample
4 {
5 class Program
6 {
7 //声明一个委托类型
8 public delegate void PrintDelegate(string content);
9 public static void Main(string[] args)
10 {
11 int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
12 PrintDelegate printDelegate = Program.Print;
13 Console.WriteLine("[主线程id:{0}]\t开始调用打印方法...",threadId);
14 IAsyncResult result = printDelegate.BeginInvoke("Hello world",PrintComplete,printDelegate);
15 Thread.Sleep(10000);
16
17 Console.Write("Press any key to continue . . . ");
18 Console.ReadKey(true);
19 }
20 public static void Print(string content)
21 {
22 int threadId=Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
23 Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t{1}",threadId,content);
24 System.Threading.Thread.Sleep(1000);
25
26 }
27
28 private static void PrintComplete(IAsyncResult asyncResult)
29 {
30 if(null == asyncResult)
31 {
32 throw new ArgumentNullException();
33 }
34 int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
35 (asyncResult.AsyncState as PrintDelegate).EndInvoke(asyncResult);
36 Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t打印方法调用完毕.",threadId);
37 }
38 }
39 }
上面的四种方法就是自己在复习C#时学到的新知识，记录下来。
1 using System;
2 using System.Threading;
3 namespace MetadataSample
4 {
5 class Program
6 {
7 //声明一个委托类型
8 public delegate void PrintDelegate(string content);
9 public static void Main(string[] args)
10 {
11 int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
12 PrintDelegate printDelegate = Program.Print;
13 Console.WriteLine("[主线程id:{0}]\t开始调用打印方法...",threadId);
14 IAsyncResult result = printDelegate.BeginInvoke("Hello world",null,null);
15 while (!result.IsCompleted)
16 {
17 Console.WriteLine(" . ");
18 Thread.Sleep(500);
19 }
20 Console.Write("Press any key to continue . . . ");
21 Console.ReadKey(true);
22 }
23 public static void Print(string content)
24 {
25 int threadId=Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
26 Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t{1}",threadId,content);
27 System.Threading.Thread.Sleep(2000);
28 Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]\t打印方法调用完毕.",threadId);
29 }
30 }
31 }