[转]BeginInvoke和EndInvoke方法浅析

开发语言：C#3．0

 

　　IDE：Visual Studio 2008

 

　　一、C#线程概述

 

　　在操作系统中一个进程至少要包含一个线程，然后，在某些时候需要在同一个进程中同时执行多项任务，或是为了提供程序的性能，将要执行的任务分解成多个子任务执行。这就需要在同一个进程中开启多个线程。我们使用C#编写一个应用程序（控制台或桌面程序都可以），然后运行这个程序，并打开windows任务管理器，这时我们就会看到这个应用程序中所含有的线程数，如下图所示。

 

　　

 

　　如果任务管理器没有“线程数”列，可以【查看】>【选择列】来显示“线程计数”列。从上图可以看出，几乎所有的进程都拥有两个以上的线程。从而可以看出，线程是提供应用程序性能的重要手段之一，尤其在多核CPU的机器上尤为明显。

 

　　二、用委托（Delegate）的BeginInvoke和EndInvoke方法操作线程

 

　　在C#中使用线程的方法很多，使用委托的BeginInvoke和EndInvoke方法就是其中之一。BeginInvoke方法可以使用线程异步地执行委托所指向的方法。然后通过EndInvoke方法获得方法的返回值（EndInvoke方法的返回值就是被调用方法的返回值），或是确定方法已经被成功调用。我们可以通过四种方法从EndInvoke方法来获得返回值。

 

　　三、直接使用EndInvoke方法来获得返回值

 

　　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。如下面的代码所示：

 

1.                         　　using System；

2.                          

3.                         　　using System．Collections．Generic；

4.                          

5.                         　　using System．Linq；

6.                          

7.                         　　using System．Text；

8.                          

9.                         　　using System．Threading；

10.                       

11.                      　　namespace MyThread

12.                       

13.                      　　{

14.                       

15.                      　　class Program

16.                       

17.                      　　{

18.                       

19.                      　　private static int newTask（int ms）

20.                       

21.                      　　{

22.                       

23.                      　　Console．WriteLine（"任务开始"）；

24.                       

25.                      　　Thread．Sleep（ms）；

26.                       

27.                      　　Random random ＝ new Random（）；

28.                       

29.                      　　int n ＝ random．Next（10000）；

30.                       

31.                      　　Console．WriteLine（"任务完成"）；

32.                       

33.                      　　return n；

34.                       

35.                      　　}

36.                       

37.                      　　private delegate int NewTaskDelegate（int ms）；

38.                       

39.                      　　static void Main（string[] args）

40.                       

41.                      　　{

42.                       

43.                      　　NewTaskDelegate task ＝ newTask；

44.                       

45.                      　　IAsyncResult asyncResult ＝ task．BeginInvoke（2000， null， null）；

46.                       

47.                      　　// EndInvoke方法将被阻塞2秒

48.                       

49.                      　　int result ＝ task．EndInvoke（asyncResult）；

50.                       

51.                      　　Console．WriteLine（result）；

52.                       

53.                      　　}

54.                       

55.                      　　}

56.                       

57.                      　　}

58.                       

　　在运行上面的程序后，由于newTask方法通过Sleep延迟了2秒，因此，程序直到2秒后才输出最终结果（一个随机整数）。如果不调用EndInvoke方法，程序会立即退出，这是由于使用BeginInvoke创建的线程都是后台线程，这种线程一但所有的前台线程都退出后（其中主线程就是一个前台线程），不管后台线程是否执行完毕，都会结束线程，并退出程序。关于前台和后台线程的详细内容，将在后面的部分讲解。

 

　　读者可以使用上面的程序做以下实验。首先在Main方法的开始部分加入如下代码：

 

1.                         　　Thread．Sleep（10000）；

2.                          

　　以使Main方法延迟10秒钟再执行下面的代码，然后按Ctrl＋F5运行程序，并打开企业管理器，观察当前程序的线程数，假设线程数是4，在10秒后，线程数会增至5，这是因为调用BeginInvoke方法时会建立一个线程来异步执行newTask方法，因此，线程会增加一个。

 

　　四、使用IAsyncResult asyncResult属性来判断异步调用是否完成

 

　　虽然上面的方法可以很好地实现异步调用，但是当调用EndInvoke方法获得调用结果时，整个程序就象死了一样，这样做用户的感觉并不会太好，因此，我们可以使用asyncResult来判断异步调用是否完成，并显示一些提示信息。这样做可以增加用户体验。代码如下：

 

1.                         　　static void Main（string[] args）

2.                          

3.                         　　{

4.                          

5.                         　　NewTaskDelegate task ＝ newTask；

6.                          

7.                         　　IAsyncResult asyncResult ＝ task．BeginInvoke（2000， null， null）；

8.                          

9.                         　　while（！asyncResult．IsCompleted）

10.                       

11.                      　　{

12.                       

13.                      　　Console．Write（"*"）；

14.                       

15.                      　　Thread．Sleep（100）；

16.                       

17.                      　　}

18.                       

19.                      　　// 由于异步调用已经完成，因此， EndInvoke会立刻返回结果

20.                       

21.                      　　int result ＝ task．EndInvoke（asyncResult）；

22.                       

23.                      　　Console．WriteLine（result）；

24.                       

25.                      　　}

26.                       

　　上面代码的执行结果如下图所示。

 

　　

 

　　由于是异步，所以“*”可能会在“任务开始”前输出，如上图所示。

 

　　五、使用WaitOne方法等待异步方法执行完成

 

　　使用WaitOne方法是另外一种判断异步调用是否完成的方法。代码如下：

 

1.                         　　static void Main（string[] args）

2.                          

3.                         　　{

4.                          

5.                         　　NewTaskDelegate task ＝ newTask；

6.                          

7.                         　　IAsyncResult asyncResult ＝ task．BeginInvoke（2000， null， null）；

8.                          

9.                         　　while（！asyncResult．AsyncWaitHandle．WaitOne（100， false））

10.                       

11.                      　　{

12.                       

13.                      　　Console．Write（"*"）；

14.                       

15.                      　　}

16.                       

17.                      　　int result ＝ task．EndInvoke（asyncResult）；

18.                       

19.                      　　Console．WriteLine（result）；

20.                       

21.                      　　}

22.                       

　　WaitOne的第一个参数表示要等待的毫秒数，在指定时间之内，WaitOne方法将一直等待，直到异步调用完成，并发出通知，WaitOne方法才返回true。当等待指定时间之后，异步调用仍未完成，WaitOne方法返回false，如果指定时间为0，表示不等待，如果为－1，表示永远等待，直到异步调用完成。

 

　　六、使用回调方式返回结果

 

　　上面介绍的几种方法实际上只相当于一种方法。这些方法虽然可以成功返回结果，也可以给用户一些提示，但在这个过程中，整个程序就象死了一样（如果读者在GUI程序中使用这些方法就会非常明显），要想在调用的过程中，程序仍然可以正常做其它的工作，就必须使用异步调用的方式。下面我们使用GUI程序来编写一个例子，代码如下：

 

1.                         　　private delegate int MyMethod（）；

2.                          

3.                         　　private int method（）

4.                          

5.                         　　{

6.                          

7.                         　　Thread．Sleep（10000）；

8.                          

9.                         　　return 100；

10.                       

11.                      　　}

12.                       

13.                      　　private void MethodCompleted（IAsyncResult asyncResult）

14.                       

15.                      　　{

16.                       

17.                      　　if（asyncResult ＝＝ null） return；

18.                       

19.                      　　textBox1．Text ＝（asyncResult．AsyncState as

20.                       

21.                      　　MyMethod）．EndInvoke（asyncResult）．ToString（）；

22.                       

23.                      　　}

24.                       

25.                      　　private void button1_Click（object sender， EventArgs e）

26.                       

27.                      　　{

28.                       

29.                      　　MyMethod my ＝ method；

30.                       

31.                      　　IAsyncResult asyncResult ＝ my．BeginInvoke（MethodCompleted， my）；

32.                       

33.                      　　}

34.                       

　　要注意的是，这里使用了BeginInvoke方法的最后两个参数（如果被调用的方法含有参数的话，这些参数将作为BeginInvoke的前面一部分参数，如果没有参数，BeginInvoke就只有两个参数了）。第一个参数是回调方法委托类型，这个委托只有一个参数，就是IAsyncResult，如MethodCompleted方法所示。当method方法执行完后，系统会自动调用MethodCompleted方法。BeginInvoke的第二个参数需要向MethodCompleted方法中传递一些值，一般可以传递被调用方法的委托，如上面代码中的my。这个值可以使用IAsyncResult．AsyncState属性获得。

 

　　由于上面的代码通过异步的方式访问的form上的一个textbox，因此，需要按ctrl＋f5运行程序（不能直接按F5运行程序，否则无法在其他线程中访问这个textbox，关于如果在其他线程中访问GUI组件，并在后面的部分详细介绍）。并在form上放一些其他的可视控件，然在点击button1后，其它的控件仍然可以使用，就象什么事都没有发生过一样，在10秒后，在textbox1中将输出100。

 

　　七、其他组件的BeginXXX和EndXXX方法

 

　　在其他的．net组件中也有类似BeginInvoke和EndInvoke的方法，如System．Net．HttpWebRequest类的BeginGetResponse和EndGetResponse方法，下面是使用这两个方法的一个例子：

 

1.                         　　private void requestCompleted（IAsyncResult asyncResult）

2.                          

3.                         　　{

4.                          

5.                         　　if（asyncResult ＝＝ null） return；

6.                          

7.                         　　System．Net．HttpWebRequest hwr ＝ asyncResult．AsyncState as System．Net．HttpWebRequest；

8.                          

9.                         　　System．Net．HttpWebResponse response ＝

10.                       

11.                      　　（System．Net．HttpWebResponse）hwr．EndGetResponse（asyncResult）；

12.                       

13.                      　　System．IO．StreamReader sr ＝ new

14.                       

15.                      　　System．IO．StreamReader（response．GetResponseStream（））；

16.                       

17.                      　　textBox1．Text ＝ sr．ReadToEnd（）；

18.                       

19.                      　　}

20.                       

21.                      　　private delegate System．Net．HttpWebResponse RequestDelegate（System．Net．HttpWebRequest request）；

22.                       

23.                      　　private void button1_Click（object sender， EventArgs e）

24.                       

25.                      　　{

26.                       

27.                      　　System．Net．HttpWebRequest request ＝

28.                       

29.                      　　（System．Net．HttpWebRequest）System．Net．WebRequest．Create（"http：//www．cnblogs．com"）；

30.                       

31.                      　　IAsyncResult asyncResult ＝request．BeginGetResponse（requestCompleted， request）；

32.                       

33.                      　　}

34.                       

　　以上介绍的就是C#线程中BeginInvoke和EndInvoke方法。