.NET中的异步编程模式 (APM) (二)

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.NET中的异步编程模式 (APM) (二)

Note: 本篇主要内容来自Jeffery Richard的Implementing the CLR Asynchronous Programming Model，看过的同学可以略过。

在前一篇中介绍了使用APM开发多线程程序的有点，同时关于如何使用APM方式的文章也很多了。所以，这篇主要想看看如何使用Jeffery Richard的Power Threading类库，来开发一个支持APM的类。

为什么要自己实现APM

前一篇中，提到了受计算约束（Computing-Bound）与受I/O约束（I/O-Bound）的区别。如果我们是一个受计算约束类型的任务，完全可以将这个方法变成委托(Delegate）的形式，然后通过BeginInvoke/EndInvoke来实现APM；另外，FCL本身也封装了大量对I/O异步操作的类，如FileStream，NetworkStream等，那我们为什么还要自己实现APM呢。Jeffery Richard列举了4个原因：

尽管FCL提供很多与设备通讯的异步类，但仍有部分未提供，如并口；或者FCL提供的功能不够
对现有的I/O类库添加功能，如我们在WebHttpRequest可以开发一个HTTP的过滤类等
实现受计算约束的APM
对不支持异步模式设备提供异步访问方式

PowerThreading类库中的AsyncResult和AsyncResult<T>

APM的核心就是IAsyncResult接口。当调用类异步方式BeginXxx时，返回IAsyncResult的对象。为了返回满足这个接口的对象，我们的类需要维护的一个是否完成的状态IsCompleted；一个ManuelResetEvent对象及一个委托保持回调函数。这些虽然比较简单，但很麻烦。使用PowerThreading类库中AsyncResult和AsyncResult<T>，我们可以非常容易的实现支持APM的类。

AsyncResult用于没有返回值，而AsyncResult<T>用于返回类型为T的任务。下面的例子中，我们看看如何使用AsyncResult<T>。

首先，我们准备实现一个能够过滤Stream对象的类，类定义如下：

 1class StreamFilter
 2{
 3   private Stream                   m_stream;
 4   public StreamFilter(Stream stream)
 5   {
 6   }
 7
 8   public IAsyncResult BeginParse(
 9            AsyncCallback callback, Object state)
10   {
11   }
12
13   public Stream Parse()
14   {
15   }
16
17   public Stream EndParse(IAsyncResult asyncResult)
18   {
19   }
20}

Parse()是同步访问接口，执行主要的任务，而BeginParse()和EndParse()是对应的异步接口。下面是使用AsyncResult<T>后的代码

 1class StreamFilter
 2{
 3   private Stream                   m_stream;
 4   public StreamFilter(Stream stream)
 5   {
 6      m_stream = stream;
 7   }
 8
 9   public IAsyncResult BeginParse(
10            AsyncCallback callback, Object state)
11   {
12      //创建一个IAsyncResult对象来标志异步操作
13      AsyncResult<Stream> ar = 
14            new AsyncResult<Stream>(callback, state);
15
16      // 调用辅助函数,并传递AsycnResult对象
17      // 如果使用Anonymouse Method更简洁
18      ThreadPool.QueueUserWorkItem(ParseHelper,ar);
19
20      return ar; // 返回IAsyncResult
21   }
22
23   private void ParseHelper(Object asyncResult)
24   {
25      var ar = (AsyncResult<Stream>)asyncResult;
26      try
27      {
28         // 执行真正的任务
29         Stream result = Parse();
30
31         // 更新AsycnResult状态
32         ar.SetAsCompleted(result, false);
33      } catch (Exception e)
34      {
35         // 保存Exception对象
36         ar.SetAsCompleted(e, false);
37      }
38   }
39
40   public Stream Parse()
41   {
42      // 分析m_stream，并返回过滤后的stream对象
43      Stream filterStream = null;
44      return filterStream;
45   }
46
47   public Stream EndParse(IAsyncResult asyncResult)
48   {
49      var ar = (AsyncResult<Stream>)asyncResult;
50      // 等待任务完成
51      return ar.EndInvoke();
52   }
53}

比较重要的是ParseHelper函数，这个函数在新的线程中执行，通过ar.SetAsCompleted来更新状态。如果结合匿名方法或者Limbda表达式，代码可以变得更加的紧凑。

出处：https://www.cnblogs.com/jqwang/p/16587349.html

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