C#异步调用四大方法详解

假如要在一个线程中异步执行一个方法，则先创建一个该方法的委托类型，然后CLR会自动为该委托类型定义一个BeginInvoke方法和EndInvoke方法，我们就靠这两个方法异步调用委托类型指向的方法（这句话有点绕口，呵呵）

BeginInvoke这个方法用于启动异步调用，该方法具有和要异步执行的方法具有相同的参数列表，只不过又多加了两个参数，多加的那两个参数的作用在后面介绍。执行BeginInvoke方法后，将立即返回一个IAsyncResult，用于监视被调用方法执行的进度。

EndInvoke这个方法用于得到异步调用的结果，调用BeginInvoke方法后随时可以调用EndInvoke方法，假如异步调用还没有完成，EndInvoke会阻塞到异步调用执行完毕，EndInvoke的参数包括被调用方法的out和ref参数，还有在调用BeginInvoke方法时得到的那个IAsyncResult（好像就是一个哈希表的key，可以靠这个key去得到相应的线程，这样就可以处理多线程而不至于混乱了）


第一种方法：

使用BeginInvoke方法后，主线程去执行一些操作，然后再使用EndInvoke方法等待被调用方法完成，以下是示例代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace sample
{
       class AsyncDemo // 我定义了一个演示的类，里面有一个测试方法TestMethod 其实完全可以把这个TestMethod写到Main()函数的同一个类中，只不过写成static方法即可
       {
         public string TestMethod(int callDuration, out int threadid)
         {
             Console.WriteLine("Test Method begins");
             Thread.Sleep(callDuration);//睡眠callDuration指定的毫秒
             threadid = AppDomain.GetCurrentThreadId();//获取当前线程的id
             return "MyCallTime was" + callDuration.ToString();//返回当前线程睡眠的时间

         }
       }
       public delegate string AsyncDelegate(int callDuration, out int threadid); //创建一个AsyncDemo类中TestMethod方法相同签名的委托类型

       class Program
       {
         static void Main(string[] args)
         {
             int threadID;
             AsyncDemo ad = new AsyncDemo();//声明一个AsyncDemo类型的对象ad，并创建一个实例赋给它
             AsyncDelegate andl = new AsyncDelegate(ad.TestMethod);//声明一个AsyncDelegate类型的对象andl，并让他指向ad对象的TestMethod方法
             IAsyncResult ar = andl.BeginInvoke(3000, out threadID, null, null);//执行andl的BeginInvoke方法，返回一个IAsyncResult类型的实例对象给ar变量，其实是一个号码牌（不知道这样说是否形象）
             Thread.Sleep(10);//使当前线程睡眠10毫秒（其实可去掉这句，我写这个的目的是确保异步线程已启动，再执行以下语句）
             Console.WriteLine("Main Thread {0} Does Some Work",
               AppDomain.GetCurrentThreadId());//输出当前线程的id
             string ret = andl.EndInvoke(out threadID, ar);//使用EndInvoke方法，传入out或ref类型参数和在调用BeginInvoke方法时得到的IAsyncResult，此时主线程将等待异步调用执行完毕，返回结果后执行以下语句
             Console.WriteLine("The call executed on thread {0},with return value : {1}",
               threadID, ret);
             Console.ReadLine();
         }
       }
}


ok,以上是第一种直接使用EndInvoke来等待异步调用完成的方法
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第二种方法

是借助返回的IAsyncHandle的WaitHandle属性的WaitOne()方法实现线程同步后，执行代码，然后将要执行的代码执行后随时可调用EndInvoke方法。

示例代码基本没有什么改动，只是在BeginInvoke方法后执行一个ar.WaitHandle.WaitOne()方法，该方法将阻塞主线程使主线程等待返回ar的begininvoke调用的方法的线程执行完毕（不要怪我说话有点绕，我是说的详细，否则你弄不明白，仔细看这句话就明白了^o^）。

本着一切代码都是纸老虎的原则，请仔细分析下面的代码 其实和示例1基本无异 ，只是使用WaitOne()方法同步了一下线程而已

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace sample
{
       class AsyncDemo
       {
         public string TestMethod(int callDuration, out int threadid)
         {
             Console.WriteLine("Test Method begins");
             Thread.Sleep(callDuration);
             threadid = AppDomain.GetCurrentThreadId();
             return "MyCallTime was" + callDuration.ToString();
         }
       }
       public delegate string AsyncDelegate(int callDuration, out int threadid);
       class Program
       {
         static void Main(string[] args)
         {
             int threadID;
             AsyncDemo ad = new AsyncDemo();
             AsyncDelegate andl = new AsyncDelegate(ad.TestMethod);
             IAsyncResult ar = andl.BeginInvoke(3000, out threadID, null, null);
             Thread.Sleep(10);
             Console.WriteLine("Main Thread {0} Does Some Work",
               AppDomain.GetCurrentThreadId());
             ar.AsyncWaitHandle.WaitOne();//执行该方法时主线程将等待辅助线程执行完毕，使两线程同步后再执行以下语句
             Console.WriteLine("其实很简单");//执行一些方法
             string ret = andl.EndInvoke(out threadID, ar);//使用EndInvoke来获取返回结果和传入ref和out的变量获取修改后的实例的位置（这我就不太好用语言来表述了，你自己心领神会吧）
             Console.WriteLine("The call executed on thread {0},with return value : {1}",
               threadID, ret);
             Console.ReadLine();
         }
       }
}

第三种

我的评注：

核心有两：

A、   用回调函数（本例中为CallBackMethod），异步结束后，自动调用此回调函数。

B、   而不在主线程中手工等待异步结束，如上两例中在主线程中调用EndInvoke。此种方法，是在回调函数中调用EndInvoke的。

1、   明确概念

我们为什么要进行异步回调？众所周知，普通方法运行，是单线程的，如果中途有大型操作（如：读取大文件，大批量操作数据库，网络传输等），都会导致方法阻塞，表现在界面上就是，程序卡或者死掉，界面元素不动了，不响应了。异步方法很好的解决了这些问题，异步执行某个方法，程序立即开辟一个新线程去运行你的方法，主线程包括界面就不会死掉了。异步如何开始，好理解，现在我们讨论的是如何结束这个异步出来的新线程。
    首先，异步出来的新线程，必须回收，不回收是浪费资源的可耻行为，.NET也是不允许的，所以你别想钻空子，俗话说，请神容易送神难，就是这个道理。下面你可以很容易想到，回收分为2种情况：主动回收和被动回收（当然，这是我自己的理解，微软可不是这么说的），主动回收就是，你去监视那个线程，并且等待，当异步方法完成了，就把异步线程回收，焦点回归主线程，实际上就是上篇文章《C#异步初步》的那种情况，BeginInvoke之后又EndInvoke，如果在EndInvoke的时候，该异步线程没有完成操作，那么整个程序，包括主线程，又在阻塞了，又会出现界面“死”的情况。要想解决这个问题，就使用“被动回收”方式，其中一个重要的办法就是“异步回调”。
     异步回调的大概流程是这样的：首先启动异步，启动参数加上异步结束时执行的方法，然后这个异步线程就不用管了，最后当这个异步线程自己完成工作了，就自动执行启动参数里的那个方法，这样确实很省心，可是代码写起来，就很复杂了。为了完美的完成异步，我不怕复杂，希望大家也不要怕~一切代码都是纸老虎 ^O^

2、下面看代码：


//首先准备好，要进行异步的方法（能异步的，最好不多线程）
private string MethodName(int Num, out int Num2)
{
               Num2 = Num;
               return "HelloWorld";
}

//程序终点
//异步完成时，执行的方法（回调方法），此方法只能有IAsyncResult一个参数，但是该参数几乎万能，可以传递object
private void CallBackMethod(IAsyncResult ar)
{
               //从异步状态ar.AsyncState中，获取委托对象
               DelegateName dn = (DelegateName)ar.AsyncState;
               //输出参数
               int i;

               //一定要EndInvoke，否则你的下场很惨
               string r = dn.EndInvoke(out i, ar);
               MessageBox.Show("异步完成喽！i的值是" i.ToString() ",r的值是" r);
}

//定义与方法同签名的委托
private delegate string DelegateName(int Num, out int Num2);

//程序入口
private void Run()
{
               //实例化委托并初赋值
               DelegateName dn = new DelegateName(MethodName);
               //输出参数
               int i;
               //实例化回调方法
               //把AsyncCallback看成Delegate你就懂了，实际上AsyncCallback是一种特殊的Delegate，就像Event似的
               AsyncCallback acb = new AsyncCallback(CallBackMethod);
               //异步开始
               //如果参数acb换成null则表示没有回调方法
               //最后一个参数dn的地方，可以换成任意对象，该对象可以被回调方法从参数中获取出来，写成null也可以。参数dn相当于该线程的ID，如果有多个异步线程，可以都是null，但是绝对不能一样，不能是同一个object，否则异常
               IAsyncResult iar = dn.BeginInvoke(1, out i, acb, dn);
               //去做别的事
               //…………
}

//最后的结果应该是：i=1，r="HelloWorld"

第四种

我的评注：我怎么看都认为第四种与第三种是一样的。

这个和以上三种方法不同，也比较抽象难以理解，但是我想一个正常人的智商多看几遍理解起来是没有问题的。

我先说下回调函数，就是我在第一篇的时候讲过的，委托类型的BeginInvoke方法除被调用函数的参数列表外还另外加了两个参数，第一个参数就是回调方法的委托（该回调方法必须是无返回的，因为这个参数必须是System.AsyncCallBack委托，这个委托指向的是一个无返回的方法，而且这个方法只能由一个参数，参数类型是IAsyncResult,但是可以使用该参数传递任何object），第二个参数是一个param参数列表，是执行该回调方法的时候要用到的参数（应该能理解），也可以是执行BeginInvoke方法时返回的那个IAsyncResult，这样就可以在回调方法中通过，IAsyncResult.AsyncState属性来返回BeginInvoke方法所属的委托，通过这样来在回调函数中执行EndInvoke方法。

以下是示例代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace sample
{

       class AsyncDemo
       {
           public string TestMethod(int callDuration, out int threadid)
           {
               Console.WriteLine("Test Method begins");
               Thread.Sleep(callDuration);

               threadid = AppDomain.GetCurrentThreadId();
               return "MyCallTime was" callDuration.ToString();
           }
       }

       public delegate string AsyncDelegate(int callDuration, out int threadid);

       class Program
       {
           static void Main(string[] args)
           {
               int threadID;
               AsyncDemo ad = new AsyncDemo();
               AsyncDelegate andl = new AsyncDelegate(ad.TestMethod);

               IAsyncResult ar = andl.BeginInvoke(3000, out threadID,
                   new AsyncCallback(CallBackMethod), andl);

               Thread.Sleep(10);

               Console.WriteLine("Main Thread {0} Does Some Work",
                   AppDomain.GetCurrentThreadId());


               Console.ReadLine();
           }

           static void CallBackMethod(IAsyncResult ar) //无返回而且只有一个IAsyncResult类型的参数ar
           {
               int j;
               AsyncDelegate andl = (AsyncDelegate)ar.AsyncState;

               Console.WriteLine(andl.EndInvoke(out j, ar));
           }

       }
}