C#多線程教程(1)：BeginInvoke和EndInvoke方法，解決主線程延時Thread.sleep柱塞問題（轉）

開發語言：C#3.0

IDE：Visual Studio 2008

本系列教程主要包括如下内容：

1.  BeginInvoke和EndInvoke方法

2.  Thread類

3. 線程池

4. 線程同步基礎

5. 死鎖

6. 線程同步的7種方法

7. 如何線上程中通路GUI元件

一、線程概述

在作業系統中一個程序至少要包含一個線程，然後，在某些時候需要在同一個程序中同時執行多項任務，或是為了提供程式的性能，将要執行的任務分解成多個子任務執行。這就需要在同一個程序中開啟多個線程。我們使用C#編寫一個應用程式（控制台或桌面程式都可以），然後運作這個程式，并打開windows任務管理器，這時我們就會看到這個應用程式中所含有的線程數，如下圖所示。

如果任務管理器沒有“線程數”列，可以【檢視】>【選擇列】來顯示“線程計數”列。從上圖可以看出，幾乎所有的程序都擁有兩個以上的線程。進而可以看出，線程是提供應用程式性能的重要手段之一，尤其在多核CPU的機器上尤為明顯。

二、用委托(Delegate)的BeginInvoke和EndInvoke方法操作線程

在C#中使用線程的方法很多，使用委托的BeginInvoke和EndInvoke方法就是其中之一。BeginInvoke方法可以使用線程異步地執行委托所指向的方法。然後通過EndInvoke方法獲得方法的傳回值（EndInvoke方法的傳回值就是被調用方法的傳回值），或是确定方法已經被成功調用。我們可以通過四種方法從EndInvoke方法來獲得傳回值。

三、直接使用EndInvoke方法來獲得傳回值

    當使用BeginInvoke異步調用方法時，如果方法未執行完，EndInvoke方法就會一直阻塞，直到被調用的方法執行完畢。如下面的代碼所示：

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using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading;

namespace MyThread

{

    class Program

    {

        private static int newTask(int ms)

        {

            Console.WriteLine("任務開始");

            Thread.Sleep(ms);

            Random random = new Random();

            int n = random.Next(10000);

            Console.WriteLine("任務完成");

            return n;

        }

        private delegate int NewTaskDelegate(int ms);

        static void Main(string[] args)

            NewTaskDelegate task = newTask;

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

            // EndInvoke方法将被阻塞2秒

            int result = task.EndInvoke(asyncResult);           

            Console.WriteLine(result);

    }

}

    在運作上面的程式後，由于newTask方法通過Sleep延遲了2秒，是以，程式直到2秒後才輸出最終結果（一個随機整數）。如果不調用EndInvoke方法，程式會立即退出，這是由于使用BeginInvoke建立的線程都是背景線程，這種線程一但所有的前台線程都退出後（其中主線程就是一個前台線程），不管背景線程是否執行完畢，都會結束線程，并退出程式。關于前台和背景線程的詳細内容，将在後面的部分講解。

    讀者可以使用上面的程式做以下實驗。首先在Main方法的開始部分加入如下代碼：

Thread.Sleep(10000);

    以使Main方法延遲10秒鐘再執行下面的代碼，然後按Ctrl+F5運作程式，并打開企業管理器，觀察目前程式的線程數，假設線程數是4，在10秒後，線程數會增至5，這是因為調用BeginInvoke方法時會建立一個線程來異步執行newTask方法，是以，線程會增加一個。

四、使用IAsyncResult asyncResult屬性來判斷異步調用是否完成

    雖然上面的方法可以很好地實作異步調用，但是當調用EndInvoke方法獲得調用結果時，整個程式就象死了一樣，這樣做使用者的感覺并不會太好，是以，我們可以使用asyncResult來判斷異步調用是否完成，并顯示一些提示資訊。這樣做可以增加使用者體驗。代碼如下：

static void Main(string[] args)

    NewTaskDelegate task = newTask;

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

    while (!asyncResult.IsCompleted)

    {

        Console.Write("*");

        Thread.Sleep(100);

    }

    // 由于異步調用已經完成，是以， EndInvoke會立刻傳回結果

    int result = task.EndInvoke(asyncResult);           

    Console.WriteLine(result);

    上面代碼的執行結果如下圖所示。

    由于是異步，是以“*”可能會在“任務開始”前輸出，如上圖所示。

五、使用WaitOne方法等待異步方法執行完成

    使用WaitOne方法是另外一種判斷異步調用是否完成的方法。代碼如下：

    NewTaskDelegate task = newTask;

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

         Console.Write("*");              

    int result = task.EndInvoke(asyncResult);

    WaitOne的第一個參數表示要等待的毫秒數，在指定時間之内，WaitOne方法将一直等待，直到異步調用完成，并發出通知，WaitOne方法才傳回true。當等待指定時間之後，異步調用仍未完成，WaitOne方法傳回false，如果指定時間為0，表示不等待，如果為-1，表示永遠等待，直到異步調用完成。

六、使用回調方式傳回結果

    上面介紹的幾種方法實際上隻相當于一種方法。這些方法雖然可以成功傳回結果，也可以給使用者一些提示，但在這個過程中，整個程式就象死了一樣（如果讀者在GUI程式中使用這些方法就會非常明顯），要想在調用的過程中，程式仍然可以正常做其它的工作，就必須使用異步調用的方式。下面我們使用GUI程式來編寫一個例子，代碼如下：

private delegate int MyMethod();

private int method()

    Thread.Sleep(10000);

    return 100;

private void MethodCompleted(IAsyncResult asyncResult)

    if (asyncResult == null) return;

    textBox1.Text = (asyncResult.AsyncState as 

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

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

    MyMethod my = method;

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

    要注意的是，這裡使用了BeginInvoke方法的最後兩個參數（如果被調用的方法含有參數的話，這些參數将作為BeginInvoke的前面一部分參數，如果沒有參數，BeginInvoke就隻有兩個參數了）。第一個參數是回調方法委托類型，這個委托隻有一個參數，就是IAsyncResult,如MethodCompleted方法所示。當method方法執行完後，系統會自動調用MethodCompleted方法。BeginInvoke的第二個參數需要向MethodCompleted方法中傳遞一些值，一般可以傳遞被調用方法的委托，如上面代碼中的my。這個值可以使用IAsyncResult.AsyncState屬性獲得。

    由于上面的代碼通過異步的方式通路的form上的一個textbox，是以，需要按ctrl+f5運作程式（不能直接按F5運作程式，否則無法在其他線程中通路這個textbox，關于如果在其他線程中通路GUI元件，并在後面的部分詳細介紹）。并在form上放一些其他的可視控件，然在點選button1後，其它的控件仍然可以使用，就象什麼事都沒有發生過一樣，在10秒後，在textbox1中将輸出100。

七、其他元件的BeginXXX和EndXXX方法

    在其他的.net元件中也有類似BeginInvoke和EndInvoke的方法，如System.Net.HttpWebRequest類的BeginGetResponse和EndGetResponse方法，下面是使用這兩個方法的一個例子：

private void requestCompleted(IAsyncResult asyncResult)

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

    System.Net.HttpWebResponse response = 

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

    System.IO.StreamReader sr = new 

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

    textBox1.Text = sr.ReadToEnd();

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

    System.Net.HttpWebRequest request = 

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

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

本文轉自黃聰部落格園部落格，原文連結：http://www.cnblogs.com/huangcong/p/3409333.html，如需轉載請自行聯系原作者