ASP.NET本质论阅读----线程与异步

线程

概要：操作系统通过线程对程序的执行进行管理

线程的数据结构：1.线程的核心对象（包含线程的当前寄存器状态），调用线程时-寄存器状态被加载到CPU中。

　　　　　　　　2.线程环境块TEB：一块用户模式下的内存

　　　　　　　　3.用户模式的堆栈：用户程序的局部变量和参数的存储

　　　　　　　　4.内核模式的堆栈：用于访问操作系统时的堆栈

线程分类：前台线程与后台线程。pS:所有前台线程终止，程序终止。

线程执行任务分类：工作者线程和I/O线程

　　　　　　　　　工作者线程：计算密集的任务，CPU与线程资源充分利用

　　　　　　　　　I/O线程：CPU可以不必参与处理过程

线程池

线程的创建与启动

　　由于线程用来表示代码的执行，所以需要通过委托进行，常见的3种线程委托

　　1.ThreadStart委托

　　public  delegate void ThreadStart();

　　2.ParameterizedThreadStart委托

　　public delegate void ParameterizedThreadStart(Object obj)

　　3.TimerCallback委托

　　Timer类实现

　　public Timer(TimerCallback　　　　//时间到时执行的委托

　　　　　　　　,State　　　　　　　　//传递的参数

　　　　　　　　,DueTime　　　　　　//创建到第一次执行的时差

　　　　　　　　,Period　　　　　　　　//时间间隔

　　　　　　　　)

线程的状态  System.Thread.ThreadState

　　

线程上下文获取线程数据 ExecutionContext

异步编程模式APM

为了支持APM模式处理，.NET中对于消耗时间较长的操作，提供了BEGIN和END的方法，当调用Begin，启动异步线程第一步，同时将会保存第三步处理的回调方法，第三部操作将会在线程池的I/O线程上执行。

例子：流的读取操作

1.同步

public override int Read(byte[] array ,int offset, int count);

2.异步,第一步和第三步操作如下

public override IAsyncResult BeginRead(

　　byte[] array

　　,int offset

　　,int numBytes

　　,AsyncCallback userCallback

　　,object stateObject)

userCallback:异步调用完成后，系统需要调用的回调方法

stateObject:传递给回调方法的用户自定义的参数对象，一般来说，这个对象是使用异步操作的对象，用来完成结束操作。

public override int EndRead( IAsyncResult syncResult);

FileStream fs= new FileStream(path,open);

IAsyncResult result= fs.BeginRead(buffer,,,delegate(IAsyncResult ar)
{
       int length= fs.EndRead(ar);},fs);

基于事件的异步编程模式EPM

支持EPM的类将有一个或多个后缀为Async的方法，同时还会有相应的名为Completed后缀的事件

Async方法启动异步处理，而Completed事件则通过事件来宣告异步处理的完成

无论处理完成、出现异常、终止异步处理，都必须调用Completed处理程序

例子：WebClient发送一个请求 OpenReadAsync

public void OpenReadAsync(Uri address)

public event OpenReadCompletedEventHandler OpenReadCompleted

处理该事件

public static void OpenReadCallback2(Object sender,OpenReadCompletedEventArgs e)
{
stream reply=null;
streamReader s=null;
try
{ reply=(stream)e.Result;
s=new StreamReader(reply);
Console.WriteLine(s.ReadToEnd());
}

异步线程的状态和同步问题

public interface IAsyncResult

{

　　object AsyncState{get;}

　　WaitHandle AsyncWatiHanle{get;}

　　bool CompletedSynchronously{get;}

　　bool IsCompleted{get;}

}

处理管道中的异步问题

将线程从等待中解放出来

在启动线程操作时，将结束异步操作的第三部方法保存起来，在第一步之后，立即结束第一个线程，第二部等待处理完成后，取出保存的第三部处理方法，重新获取一个线程执行第三部，完成后，继续线程的原来的后续步骤。

NextStep类
public NextStep(EndEventHandler handler){
this._endHandler=handler;
}
public void AsyncCallback(IAsyncResult ar)
{ this._endHandler(ar);
}

ReadFile类
封装 IAsyncReault BeginReadFile(Object sender,EvnetArgs e,
   AsyncCallback cb, Object extraData);
       void EndReadFile(IAsyncResult ar);

StepDemo
封装this._beginHandler和this._endHandler
public void DoAsyncBeginWork()
{
    NextSetp step=new (this._endhandler);
    this.beginHandler(this, , step.AsyncCallback,null);
}

调用
StepDemo demo=new StepDemo();
ReadFile rf=new ReadFile();
demo.AddDoWork(rf.BeginHandler,rf.EndHandler);
demo.DoAsyncBeiginWork();

线程池

public static class ThreadPool

.net在每一个线程中维护一个应用程序分享的线程池，线程池提供队列，可以使用少量的线程完成多数线程的任务

线程池工作原理：

　　1.线程池的线程分为：计算密集的工作者线程 、 I/O线程

　　2.线程池的线程从相应的任务队列中获取相应的任务进行处理，完成后，继续从队列获取任务，如果没有，在等待一段时间后，线程将被销毁

加入工作者线程

　　1.public delegate void WaitCallback{object state}

　　2.public  static void main(){

　　　　ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(ThreadProc));

　　　　static void ThreadProc(object stateInfo){};

加入I/O线程

　　调用Begin开头的方法，就是将线程排入线程池的I/O任务队列

HttpApplication中的异步线程

服务器接收一个请求时，httpRuntime将从HttpApplication池中获取一个HttpApplication对象处理请求，请求的处理过程被排入线程池中。