轉自 http://www.cnblogs.com/JimmyZhang/archive/2008/08/22/1274342.html
NOTE:注 意這裡術語的變化,當我們單獨談論事件,我們說釋出者(publisher)、訂閱者(subscriber)、用戶端(client)。當我們讨論 Observer模式,我們說主題(subject)和觀察者(observer)。用戶端通常是包含Main()方法的Program類。
class Program {
static void Main(string[] args) {
Publishser pub = new Publishser();
Subscriber sub = new Subscriber();
pub.NumberChanged += new NumberChangedEventHandler(sub.OnNumberChanged);
pub.DoSomething(); // 應該通過DoSomething()來觸發事件
pub.NumberChanged(100); // 但可以被這樣直接調用,對委托變量的不恰當使用
}
}
// 定義委托
public delegate void NumberChangedEventHandler(int count);
// 定義事件釋出者
public class Publishser {
private int count;
public NumberChangedEventHandler NumberChanged; // 聲明委托變量
//public event NumberChangedEventHandler NumberChanged; // 聲明一個事件
public void DoSomething() {
// 在這裡完成一些工作 ...
if (NumberChanged != null) { // 觸發事件
count++;
NumberChanged(count);
}
// 定義事件訂閱者
public class Subscriber {
public void OnNumberChanged(int count) {
Console.WriteLine("Subscriber notified: count = {0}", count);
上 面代碼定義了一個NumberChangedEventHandler委托,然後我們建立了事件的釋出者Publisher和訂閱者 Subscriber。當使用委托變量時,用戶端可以直接通過委托變量觸發事件,也就是直接調用pub.NumberChanged(100),這将會影 響到所有注冊了該委托的訂閱者。而事件的本意應該為在事件釋出者在其本身的某個行為中觸發,比如說在方法DoSomething()中滿足某個條件後觸發。通過添加event關鍵字來釋出事件,事件釋出者的封裝性會更好,事 件僅僅是供其他類型訂閱,而用戶端不能直接觸發事件(語句pub.NumberChanged(100)無法通過編譯),事件隻能在事件釋出者 Publisher類的内部觸發(比如在方法pub.DoSomething()中),換言之,就是NumberChanged(100)語句隻能在 Publisher内部被調用。
大家可以嘗試一下,将委托變量的聲明那行代碼注釋掉,然後取消下面事件聲明的注釋。此時程式是無法 編譯的,當你使用了event關鍵字之後,直接在用戶端觸發事件這種行為,也就是直接調用pub.NumberChanged(100),是被禁止的。事 件隻能通過調用DoSomething()來觸發。這樣才是事件的本意,事件釋出者的封裝才會更好。
就好像如果我們要定義一個數字類型,我 們會使用int而不是使用object一樣,給予對象過多的能力并不見得是一件好事,應該是越合适越好。盡管直接使用委托變量通常不會有什麼問題,但它給 了用戶端不應具有的能力,而使用事件,可以限制這一能力,更精确地對類型進行封裝。
NOTE:這裡還有一個約定俗稱的規定,就是訂閱事件的方法的命名,通常為“On事件名”,比如這裡的OnNumberChanged。
盡 管并非必需,但是我們發現很多的委托定義傳回值都為void,為什麼呢?這是因為委托變量可以供多個訂閱者注冊,如果定義了傳回值,那麼多個訂閱者的方法 都會向釋出者傳回數值,結果就是後面一個傳回的方法值将前面的傳回值覆寫掉了,是以,實際上隻能獲得最後一個方法調用的傳回值。可以運作下面的代碼測試一 下。除此以外,釋出者和訂閱者是松耦合的,釋出者根本不關心誰訂閱了它的事件、為什麼要訂閱,更别說訂閱者的傳回值了,是以傳回訂閱者的方法傳回值大多數 情況下根本沒有必要。
Subscriber1 sub1 = new Subscriber1();
Subscriber2 sub2 = new Subscriber2();
Subscriber3 sub3 = new Subscriber3();
pub.NumberChanged += new GeneralEventHandler(sub1.OnNumberChanged);
pub.NumberChanged += new GeneralEventHandler(sub2.OnNumberChanged);
pub.NumberChanged += new GeneralEventHandler(sub3.OnNumberChanged);
pub.DoSomething(); // 觸發事件
public delegate string GeneralEventHandler();
public event GeneralEventHandler NumberChanged; // 聲明一個事件
string rtn = NumberChanged();
Console.WriteLine(rtn); // 列印傳回的字元串,輸出為Subscriber3
public class Subscriber1 {
public string OnNumberChanged() {
return "Subscriber1";
public class Subscriber2 { /* 略,與上類似,傳回Subscriber2*/ }
public class Subscriber3 { /* 略,與上類似,傳回Subscriber3*/ }
如果運作這段代碼,得到的輸出是Subscriber3,可以看到,隻得到了最後一個注冊方法的傳回值。
少數情況下,比如像上面,為了避免發生“值覆寫”的情況(更多是在異步調用方法時,後面會讨論),我們可能想限制隻允許一個用戶端注冊。此時怎麼做呢?我們可以向下面這樣,将事件聲明為private的,然後提供兩個方法來進行注冊和取消注冊:
private event GeneralEventHandler NumberChanged; // 聲明一個私有事件
// 注冊事件
public void Register(GeneralEventHandler method) {
NumberChanged = method;
// 取消注冊
public void UnRegister(GeneralEventHandler method) {
NumberChanged -= method;
// 做某些其餘的事情
Console.WriteLine("Return: {0}", rtn); // 列印傳回的字元串,輸出為Subscriber3
NOTE:注意上面,在UnRegister()中,沒有進行任何判斷就使用了NumberChanged-=method語句。這是因為即使method方法沒有進行過注冊,此行語句也不會有任何問題,不會抛出異常,僅僅是不會産生任何效果而已。
注意在Register()方法中,我們使用了指派操作符“=”,而非“+=”,通過這種方式就避免了多個方法注冊。上面的代碼盡管可以完成我們的需要,但是此時大家還應該注意下面兩點:
1、 将NumberChanged聲明為委托變量還是事件都無所謂了,因為它是私有的,即便将它聲明為一個委托變量,用戶端也看不到它,也就無法通過它來觸發 事件、調用訂閱者的方法。而隻能通過Register()和UnRegister()方法來注冊和取消注冊,通過調用DoSomething()方法觸發 事件(而不是NumberChanged本身,這在前面已經讨論過了)。
2、我們還應該發現,這裡采用的、對NumberChanged委 托變量的通路模式和C#中的屬性是多麼類似啊?大家知道,在C#中通常一個屬性對應一個類型成員,而在類型的外部對成員的操作全部通過屬性來完成。盡管這 裡對委托變量的處理是類似的效果,但卻使用了兩個方法來進行模拟,有沒有辦法像使用屬性一樣來完成上面的例子呢?答案是有的,C#中提供了一種叫事件通路 器(Event Accessor)的東西,它用來封裝委托變量。如下面例子所示:
pub.NumberChanged -= sub1.OnNumberChanged; // 不會有任何反應
pub.NumberChanged += sub2.OnNumberChanged; // 注冊了sub2
pub.NumberChanged += sub1.OnNumberChanged; // sub1将sub2的覆寫掉了
// 聲明一個委托變量
private GeneralEventHandler numberChanged;
// 事件通路器的定義
public event GeneralEventHandler NumberChanged {
add {
numberChanged = value;
remove {
numberChanged -= value;
// 做某些其他的事情
if (numberChanged != null) { // 通過委托變量觸發事件
string rtn = numberChanged();
Console.WriteLine("Return: {0}", rtn); // 列印傳回的字元串
public class Subscriber1 {
Console.WriteLine("Subscriber1 Invoked!");
public class Subscriber2 {/* 與上類同,略 */}
public class Subscriber3 {/* 與上類同,略 */}
上 面代碼中類似屬性的public event GeneralEventHandler NumberChanged {add{...}remove{...}}語句便是事件通路器。使用了事件通路器以後,在DoSomething方法中便隻能通過 numberChanged委托變量來觸發事件,而不能NumberChanged事件通路器(注意它們的大小寫不同)觸發,它隻用于注冊和取消注冊。下 面是代碼輸出:
Subscriber1 Invoked!
Return: Subscriber1
現 在假設我們想要獲得多個訂閱者的傳回值,以List<string>的形式傳回,該如何做呢?我們應該記得委托定義在編譯時會生成一個繼承自 MulticastDelegate的類,而這個MulticastDelegate又繼承自Delegate,在Delegate内部,維護了一個委托 連結清單,連結清單上的每一個元素,為一個隻包含一個目标方法的委托對象。而通過Delegate基類的GetInvocationList()靜态方法,可以獲 得這個委托連結清單。随後我們周遊這個連結清單,通過連結清單中的每個委托對象來調用方法,這樣就可以分别獲得每個方法的傳回值:
class Program4 {
pub.NumberChanged += new DemoEventHandler(sub1.OnNumberChanged);
pub.NumberChanged += new DemoEventHandler(sub2.OnNumberChanged);
pub.NumberChanged += new DemoEventHandler(sub3.OnNumberChanged);
List<string> list = pub.DoSomething(); //調用方法,在方法内觸發事件
foreach (string str in list) {
Console.WriteLine(str);
}
public delegate string DemoEventHandler(int num);
public event DemoEventHandler NumberChanged; // 聲明一個事件
public List<string> DoSomething() {
// 做某些其他的事
List<string> strList = new List<string>();
if (NumberChanged == null) return strList;
// 獲得委托數組
Delegate[] delArray = NumberChanged.GetInvocationList();
foreach (Delegate del in delArray) {
// 進行一個向下轉換
DemoEventHandler method = (DemoEventHandler)del;
strList.Add(method(100)); // 調用方法并擷取傳回值
return strList;
public string OnNumberChanged(int num) {
Console.WriteLine("Subscriber1 invoked, number:{0}", num);
return "[Subscriber1 returned]";
public class Subscriber3 {與上面類同,略}
如果運作上面的代碼,可以得到這樣的輸出:
Subscriber1 invoked, number:100
Subscriber2 invoked, number:100
Subscriber3 invoked, number:100
[Subscriber1 returned]
[Subscriber2 returned]
[Subscriber3 returned]
可 見我們獲得了三個方法的傳回值。而我們前面說過,很多情況下委托的定義都不包含傳回值,是以上面介紹的方法似乎沒有什麼實際意義。其實通過這種方式來觸發 事件最常見的情況應該是在異常進行中,因為很有可能在觸發事件時,訂閱者的方法會抛出異常,而這一異常會直接影響到釋出者,使得釋出者程式中止,而後面訂 閱者的方法将不會被執行。是以我們需要加上異常處理,考慮下面一段程式:
class Program5 {
Publisher pub = new Publisher();
public class Publisher {
public event EventHandler MyEvent;
if (MyEvent != null) {
try {
MyEvent(this, EventArgs.Empty);
} catch (Exception e) {
Console.WriteLine("Exception: {0}", e.Message);
}
public void OnEvent(object sender, EventArgs e) {
public class Subscriber2 {
throw new Exception("Subscriber2 Failed");
public class Subscriber3 {/* 與Subsciber1類同,略*/}
注意到我們在Subscriber2中抛出了異常,同時我們在Publisher中使用了try/catch語句來處理異常。運作上面的代碼,我們得到的結果是:
Exception: Subscriber2 Failed
可以看到,盡管我們捕獲了異常,使得程式沒有異常結束,但是卻影響到了後面的訂閱者,因為Subscriber3也訂閱了事件,但是卻沒有收到事件通知(它的方法沒有被調用)。此時,我們可以采用上面的辦法,先獲得委托連結清單,然後在周遊連結清單的循環中處理異常,我們隻需要修改一下DoSomething方法就可以了:
public void DoSomething() {
if (MyEvent != null) {
Delegate[] delArray = MyEvent.GetInvocationList();
EventHandler method = (EventHandler)del; // 強制轉換為具體的委托類型
method(this, EventArgs.Empty);
注 意到Delegate是EventHandler的基類,是以為了觸發事件,先要進行一個向下的強制轉換,之後才能在其上觸發事件,調用所有注冊對象的方 法。除了使用這種方式以外,還有一種更靈活方式可以調用方法,它是定義在Delegate基類中的DynamicInvoke()方法:
public object DynamicInvoke(params object[] args);
這可能是調用委托最通用的方法了,适用于所有類型的委托。它接受的參數為object[],也就是說它可以将任意數量的任意類型作為參數,并傳回單個object對象。上面的DoSomething()方法也可以改寫成下面這種通用形式:
// 做某些其他的事情
foreach (Delegate del in delArray) {
// 使用DynamicInvoke方法觸發事件
del.DynamicInvoke(this, EventArgs.Empty);
注 意現在在DoSomething()方法中,我們取消了向具體委托類型的向下轉換,現在沒有了任何的基于特定委托類型的代碼,而 DynamicInvoke又可以接受任何類型的參數,且傳回一個object對象。是以我們完全可以将DoSomething()方法抽象出來,使它成 為一個公共方法,然後供其他類來調用,我們将這個方法聲明為靜态的,然後定義在Program類中:
// 觸發某個事件,以清單形式傳回所有方法的傳回值
public static object[] FireEvent(Delegate del, params object[] args){
List<object> objList = new List<object>();
if (del != null) {
Delegate[] delArray = del.GetInvocationList();
foreach (Delegate method in delArray) {
object obj = method.DynamicInvoke(args);
if (obj != null)
objList.Add(obj);
} catch { }
return objList.ToArray();
随後,我們在DoSomething()中隻要簡單的調用一下這個方法就可以了:
Program5.FireEvent(MyEvent, this, EventArgs.Empty);
注 意FireEvent()方法還可以傳回一個object[]數組,這個數組包括了所有訂閱者方法的傳回值。而在上面的例子中,我沒有示範如何擷取并使用 這個數組,為了節省篇幅,這裡也不再贅述了,在本文附帶的代碼中,有關于這部分的示範,有興趣的朋友可以下載下傳下來看看。
訂 閱者除了可以通過異常的方式來影響釋出者以外,還可以通過另一種方式:逾時。一般說逾時,指的是方法的執行超過某個指定的時間,而這裡我将含義擴充了一 下,凡是方法執行的時間比較長,我就認為它逾時了,這個“比較長”是一個比較模糊的概念,2秒、3秒、5秒都可以視為逾時。逾時和異常的差別就是逾時并不 會影響事件的正确觸發和程式的正常運作,卻會導緻事件觸發後需要很長才能夠結束。在依次執行訂閱者的方法這段期間内,用戶端程式會被中斷,什麼也不能做。 因為當執行訂閱者方法時(通過委托,相當于依次調用所有注冊了的方法),目前線程會轉去執行方法中的代碼,調用方法的用戶端會被中斷,隻有當方法執行完畢 并傳回時,控制權才會回到用戶端,進而繼續執行下面的代碼。我們來看一下下面一個例子:
class Program6 {
pub.MyEvent += new EventHandler(sub1.OnEvent);
pub.MyEvent += new EventHandler(sub2.OnEvent);
pub.MyEvent += new EventHandler(sub3.OnEvent);
pub.DoSomething(); // 觸發事件
Console.WriteLine(" Control back to client!"); // 傳回控制權
// 觸發某個事件,以清單形式傳回所有方法的傳回值
public static object[] FireEvent(Delegate del, params object[] args) {
// 代碼與上同,略
Console.WriteLine("DoSomething invoked!");
Program6.FireEvent(MyEvent, this, EventArgs.Empty); //觸發事件
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(3));
Console.WriteLine("Waited for 3 seconds, subscriber1 invoked!");
Console.WriteLine("Subscriber2 immediately Invoked!");
public class Subscriber3 {
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
Console.WriteLine("Waited for 2 seconds, subscriber2 invoked!");
在 這段代碼中,我們使用Thread.Sleep()靜态方法模拟了方法逾時的情況。其中Subscriber1.OnEvent()需要三秒鐘完 成,Subscriber2.OnEvent()立即執行,Subscriber3.OnEvent需要兩秒完成。這段代碼完全可以正常輸出,也沒有異常 抛出(如果有,也僅僅是該訂閱者被忽略掉),下面是輸出的情況:
DoSomething invoked!
Waited for 3 seconds, subscriber1 invoked!
Subscriber2 immediately Invoked!
Waited for 2 seconds, subscriber2 invoked!
Control back to client!
但 是這段程式在調用方法DoSomething()、列印了“DoSomething invoked”之後,觸發了事件,随後必須等訂閱者的三個方法全部執行完畢了之後,也就是大概5秒鐘的時間,才能繼續執行下面的語句,也就是列印 “Control back to client”。而我們前面說過,很多情況下,尤其是遠端調用的時候(比如說在Remoting中),釋出者和訂閱者應該是完全的松耦合,釋出者不關心誰 訂閱了它、不關心訂閱者的方法有什麼傳回值、不關心訂閱者會不會抛出異常,當然也不關心訂閱者需要多長時間才能完成訂閱的方法,它隻要在事件發生的那一瞬 間告知訂閱者事件已經發生并将相關參數傳給訂閱者就可以了。然後它就應該繼續執行它後面的動作,在本例中就是列印“Control back to client!”。而訂閱者不管失敗或是逾時都不應該影響到釋出者,但在上面的例子中,釋出者卻不得不等待訂閱者的方法執行完畢才能繼續運作。
現 在我們來看下如何解決這個問題,先回顧一下之前我在C#中的委托和事件一文中提到的内容,我說過,委托的定義會生成繼承自 MulticastDelegate的完整的類,其中包含Invoke()、BeginInvoke()和EndInvoke()方法。當我們直接調用委 托時,實際上是調用了Invoke()方法,它會中斷調用它的用戶端,然後在用戶端線程上執行所有訂閱者的方法(用戶端無法繼續執行後面代碼),最後将控 制權傳回用戶端。注意到BeginInvoke()、EndInvoke()方法,在.Net中,異步執行的方法通常都會配對出現,并且以Begin和 End作為方法的開頭(最常見的可能就是Stream類的BeginRead()和EndRead()方法了)。它們用于方法的異步執行,即是在調用 BeginInvoke()之後,用戶端從線程池中抓取一個閑置線程,然後交由這個線程去執行訂閱者的方法,而用戶端線程則可以繼續執行下面的代碼。
BeginInvoke() 接受“動态”的參數個數和類型,為什麼說“動态”的呢?因為它的參數是在編譯時根據委托的定義動态生成的,其中前面參數的個數和類型與委托定義中接受的參 數個數和類型相同,最後兩個參數分别是AsyncCallback和Object類型,對于它們更具體的内容,可以參見下一節委托和方法的異步調用部分。 現在,我們僅需要對這兩個參數傳入null就可以了。另外還需要注意幾點:
在委托類型上調用BeginInvoke()時,此委 托對象隻能包含一個目标方法,是以對于多個訂閱者注冊的情況,必須使用GetInvocationList()獲得所有委托對象,然後周遊它們,分别在其 上調用BeginInvoke()方法。如果直接在委托上調用BeginInvoke(),會抛出異常,提示“委托隻能包含一個目标方法”。
如 果訂閱者的方法抛出異常,.NET會捕捉到它,但是隻有在調用EndInvoke()的時候,才會将異常重新抛出。而在本例中,我們不使用 EndInvoke()(因為我們不關心訂閱者的執行情況),是以我們無需處理異常,因為即使抛出異常,也是在另一個線程上,不會影響到用戶端線程(客戶 端甚至不知道訂閱者發生了異常,這有時是好事有時是壞事)。
BeginInvoke()方法屬于委托定義所生成的類,它既不屬于MulticastDelegate也不屬于Delegate基類,是以無法繼續使用可重用的FireEvent()方法,我們需要進行一個向下轉換,來擷取到實際的委托類型。
現在我們修改一下上面的程式,使用異步調用來解決訂閱者方法執行逾時的情況:
Console.WriteLine("Control back to client! "); // 傳回控制權
Console.WriteLine("Press any thing to exit...");
Console.ReadKey(); // 暫停客戶程式,提供時間供訂閱者完成方法
public void DoSomething() {
Delegate[] delArray = MyEvent.GetInvocationList();
foreach (Delegate del in delArray) {
EventHandler method = (EventHandler)del;
method.BeginInvoke(null, EventArgs.Empty, null, null);
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(3)); // 模拟耗時三秒才能完成方法
throw new Exception("Subsciber2 Failed"); // 即使抛出異常也不會影響到用戶端
//Console.WriteLine("Subscriber2 immediately Invoked!");
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2)); // 模拟耗時兩秒才能完成方法
Console.WriteLine("Waited for 2 seconds, subscriber3 invoked!");
運作上面的代碼,會得到下面的輸出:
Press any thing to exit...
Waited for 2 seconds, subscriber3 invoked!
需要注意代碼輸出中的幾個變化:
我 們需要在用戶端程式中調用Console.ReadKey()方法來暫停用戶端,以提供足夠的時間來讓異步方法去執行完代碼,不然的話用戶端的程式到此處 便會運作結束,程式會退出,不會看到任何訂閱者方法的輸出,因為它們根本沒來得及執行完畢。原因是這樣的:用戶端所在的線程我們通常稱為主線程,而執行訂 閱者方法的線程來自線程池,屬于背景線程(Background Thread),當主線程結束時,不論背景線程有沒有結束,都會退出程式。(當然還有一種前台線程(Foreground Thread),主線程結束後必須等前台線程也結束後程式才會退出,關于線程的讨論可以開辟另一個龐大的主題,這裡就不讨論了)。
在打 印完“Press any thing to exit...”之後,兩個訂閱者的方法會以2秒、1秒的間隔顯示出來,且盡管我們先注冊了subscirber1,但是卻先執行了 subscriber3,這是因為執行它需要的時間更短。除此以外,注意到這兩個方法是并行執行的,是以執行它們的總時間是最長的方法所需要的時間,也就 是3秒,而不是他們的累加5秒。
如同前面所提到的,盡管subscriber2抛出了異常,我們也沒有針對異常進行處理,但是客戶程式并沒有察覺到,程式也沒有是以而中斷。
通 常情況下,如果需要異步執行一個耗時的操作,我們會新起一個線程,然後讓這個線程去執行代碼。但是對于每一個異步調用都通過建立線程來進行操作顯然會對性 能産生一定的影響,同時操作也相對繁瑣一些。.Net中可以通過委托進行方法的異步調用,就是說用戶端在異步調用方法時,本身并不會因為方法的調用而中 斷,而是從線程池中抓取一個線程去執行該方法,自身線程(主線程)在完成抓取線程這一過程之後,繼續執行下面的代碼,這樣就實作了代碼的并行執行。使用線 程池的好處就是避免了頻繁進行異步調用時建立、銷毀線程的開銷。
如同上面所示,當我們在委托對象上調用BeginInvoke()時,便進行了一個異步的方法調用。上面的例子中是在事件的釋出和訂閱這一過程中使用了異步調用,而在事件釋出者和訂閱者之間往往是松耦合的,釋出者通常不需要獲得訂閱者方法執行的情況;而當使用異步調用時,更多情況下是為了提升系統的性能,而并非專用于事件的釋出和訂閱這一程式設計模型。而在這種情況下使用異步程式設計時,就需要進行更多的控制,比如當異步執行方法的方法結束時通知用戶端、傳回異步執行方法的傳回值等。本節就對BeginInvoke()方法、EndInvoke()方法和其相關的IAysncResult做一個簡單的介紹。
NOTE:注意此處我已經不再使用釋出者、訂閱者這些術語,因為我們不再是讨論上面的事件模型,而是讨論在用戶端程式中異步地調用方法,這裡有一個思維的轉變。
我們看這樣一段代碼,它示範了不使用異步調用的通常情況:
class Program7 {
Console.WriteLine("Client application started! ");
Thread.CurrentThread.Name = "Main Thread";
Calculator cal = new Calculator();
int result = cal.Add(2, 5);
Console.WriteLine("Result: {0} ", result);
// 做某些其它的事情,模拟需要執行3秒鐘
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(i));
Console.WriteLine("{0}: Client executed {1} second(s).",
Thread.CurrentThread.Name, i);
Console.WriteLine(" Press any key to exit...");
Console.ReadKey();
public class Calculator {
public int Add(int x, int y) {
if (Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread) {
Thread.CurrentThread.Name = "Pool Thread";
Console.WriteLine("Method invoked!");
// 執行某些事情,模拟需要執行2秒鐘
for (int i = 1; i <= 2; i++) {
Console.WriteLine("{0}: Add executed {1} second(s).",
Console.WriteLine("Method complete!");
return x + y;
上面代碼有幾個關于對于線程的操作,如果不了解可以看一下下面的說明,如果你已經了解可以直接跳過:
Thread.Sleep(), 它會讓執行目前代碼的線程暫停一段時間(如果你對線程的概念比較陌生,可以了解為使程式的執行暫停一段時間),以毫秒為機關,比如 Thread.Sleep(1000),将會使線程暫停1秒鐘。在上面我使用了它的重載方法,個人覺得使用 TimeSpan.FromSeconds(1),可讀性更好一些。
Thread.CurrentThread.Name,通過這個屬性可以設定、擷取執行目前代碼的線程的名稱,值得注意的是這個屬性隻可以設定一次,如果設定兩次,會抛出異常。
Thread.IsThreadPoolThread,可以判斷執行目前代碼的線程是否為線程池中的線程。
通 過這幾個方法和屬性,有助于我們更好地調試異步調用方法。上面代碼中除了加入了一些對線程的操作以外再沒有什麼特别之處。我們建了一個 Calculator類,它隻有一個Add方法,我們模拟了這個方法需要執行2秒鐘時間,并且每隔一秒進行一次輸出。而在用戶端程式中,我們使用 result變量儲存了方法的傳回值并進行了列印。随後,我們再次模拟了用戶端程式接下來的操作需要執行2秒鐘時間。運作這段程式,會産生下面的輸出:
Client application started!
Method invoked!
Main Thread: Add executed 1 second(s).
Main Thread: Add executed 2 second(s).
Method complete!
Result: 7
Main Thread: Client executed 1 second(s).
Main Thread: Client executed 2 second(s).
Main Thread: Client executed 3 second(s).
Press any key to exit...
如果你确實執行了這段代碼,會看到這些輸出并不是一瞬間輸出的,而是執行了大概5秒鐘的時間,因為線程是串行執行的,是以在執行完Add()方法之後才會繼續用戶端剩下的代碼。
接 下來我們定義一個AddDelegate委托,并使用BeginInvoke()方法來異步地調用它。在上面已經介紹過,BeginInvoke()除了 最後兩個參數為AsyncCallback類型和Object類型以外,前面的參數類型和個數與委托定義相同。另外BeginInvoke()方法傳回了 一個實作了IAsyncResult接口的對象(實際上就是一個AsyncResult類型執行個體,注意這裡IAsyncResult和 AysncResult是不同的,它們均包含在.Net Framework中)。
AsyncResult的用途有這麼幾個:傳遞參數,它 包含了對調用了BeginInvoke()的委托的引用;它還包含了BeginInvoke()的最後一個Object類型的參數;它可以鑒别出是哪個方 法的哪一次調用,因為通過同一個委托變量可以對同一個方法調用多次。
EndInvoke()方法接受IAsyncResult類型的對象 (以及ref和out類型參數,這裡不讨論了,對它們的處理和傳回值類似),是以在調用BeginInvoke()之後,我們需要保留 IAsyncResult,以便在調用EndInvoke()時進行傳遞。這裡最重要的就是EndInvoke()方法的傳回值,它就是方法的傳回值。除 此以外,當用戶端調用EndInvoke()時,如果異步調用的方法沒有執行完畢,則會中斷目前線程而去等待該方法,隻有當異步方法執行完畢後才會繼續執 行後面的代碼。是以在調用完BeginInvoke()後立即執行EndInvoke()是沒有任何意義的。我們通常在盡可能早的時候調用 BeginInvoke(),然後在需要方法的傳回值的時候再去調用EndInvoke(),或者是根據情況在晚些時候調用。說了這麼多,我們現在看一下 使用異步調用改寫後上面的代碼吧:
public delegate int AddDelegate(int x, int y);
class Program8 {
AddDelegate del = new AddDelegate(cal.Add);
IAsyncResult asyncResult = del.BeginInvoke(2,5,null,null); // 異步調用方法
Thread.CurrentThread.Name, i);
int rtn = del.EndInvoke(asyncResult);
Console.WriteLine("Result: {0} ", rtn);
public class Calculator { /* 與上面同,略 */}
此時的輸出為:
Pool Thread: Add executed 1 second(s).
Pool Thread: Add executed 2 second(s).
現 在執行完這段代碼隻需要3秒鐘時間,兩個for循環所産生的輸出交替進行,這也說明了這兩段代碼并行執行的情況。可以看到Add()方法是由線程池中的線 程在執行,因為Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread傳回了True,同時我們對該線程命名為了Pool Thread。另外我們可以看到通過EndInvoke()方法得到了傳回值。
有時候,我們可能會将獲得傳回值的操作放到另一段代碼或者客 戶端去執行,而不是向上面那樣直接寫在BeginInvoke()的後面。比如說我們在Program中建立一個方法GetReturn(),此時可以通 過AsyncResult的AsyncDelegate獲得del委托對象,然後再在其上調用EndInvoke()方法,這也說明了 AsyncResult可以唯一的擷取到與它相關的調用了的方法(或者也可以了解成委托對象)。是以上面擷取傳回值的代碼也可以改寫成這樣:
static int GetReturn(IAsyncResult asyncResult) {
AsyncResult result = (AsyncResult)asyncResult;
AddDelegate del = (AddDelegate)result.AsyncDelegate;
int rtn = del.EndInvoke(asyncResult);
return rtn;
然 後再将int rtn = del.EndInvoke(asyncResult);語句改為int rtn = GetReturn(asyncResult);。注意上面IAsyncResult要轉換為實際的類型AsyncResult才能通路 AsyncDelegate屬性,因為它沒有包含在IAsyncResult接口的定義中。
BeginInvoke的另外兩個參數分别是AsyncCallback和Object類型,其中AsyncCallback是一個委托類型,它用于方法的回調,即是說當異步方法執行完畢時自動進行調用的方法。它的定義為:
public delegate void AsyncCallback(IAsyncResult ar);
Object類型用于傳遞任何你想要的數值,它可以通過IAsyncResult的AsyncState屬性獲得。下面我們将擷取方法傳回值、列印傳回值的操作放到了OnAddComplete()回調方法中:
class Program9 {
string data = "Any data you want to pass.";
AsyncCallback callBack = new AsyncCallback(OnAddComplete);
del.BeginInvoke(2, 5, callBack, data); // 異步調用方法
static void OnAddComplete(IAsyncResult asyncResult) {
AsyncResult result = (AsyncResult)asyncResult;
AddDelegate del = (AddDelegate)result.AsyncDelegate;
string data = (string)asyncResult.AsyncState;
Console.WriteLine("{0}: Result, {1}; Data: {2} ",
Thread.CurrentThread.Name, rtn, data);
它産生的輸出為:
Pool Thread: Result, 7; Data: Any data you want to pass.
這 裡有幾個值得注意的地方:1、我們在調用BeginInvoke()後不再需要儲存IAysncResult了,因為AysncCallback委托将該 對象定義在了回調方法的參數清單中;2、我們在OnAddComplete()方法中獲得了調用BeginInvoke()時最後一個參數傳遞的值,字元 串“Any data you want to pass”;3、執行回調方法的線程并非用戶端線程Main Thread,而是來自線程池中的線程Pool Thread。另外如前面所說,在調用EndInvoke()時有可能會抛出異常,是以在應該将它放到try/catch塊中,這裡我就不再示範了。
感謝閱讀,希望這篇文章能給你帶來幫助。