实现ISynchronizeInvoke

实现ISynchronizeInvoke

        当运行于线程T1的客户端调用一个对象的方法的时候，该对象的方法是在客户端线程上执行的。然而，如果该对象的方法要求始终在一个指定线程T2上执行，该怎么实现呢？这是要求多个线程配合使用的常见情形。例如，.NET Windows窗体和控件要求必须在创建它们的那个线程里处理消息。为了处理这样的情况，.NET提供了ISynchronizeInvoke接口。本文演示了如何实现ISynchronizeInvoke接口，Synchronizer类。Synchronizer类是ISynchronizeInvoke接口的一个通用实现。你可以继承它来进行扩充，也可以直接使用它作为你实现ISynchronizeInvoke的类的成员，代理ISynchronizeInvoke的行为。

public delegate int AddDelegate(int arg1, int arg2);

public class Calculator
{
    public int Add(int arg1, int arg2)
     {
         int threadId = Thread.CurrentThread.GetHashCode();
        Console.WriteLine("Calculator thread ID is " + threadId.ToString());
        Thread.Sleep(5000);
        return arg1 + arg2;
    }
}

[Serializable]
class WorkItem : IAsyncResult
{
    object[] mArgs;
    object mAsyncState;
    bool mCompleted;
    Delegate mMethod;
    ManualResetEvent mEvent;
    object mMethodReturnedValue;
    
    public WorkItem(object asyncState, Delegate method, object[] args)
    {
        mAsyncState = asyncState;
        mMethod = method;
        mArgs = args;
        mEvent = new ManualResetEvent(false);
        mCompleted = false;
    }
    
    //IAsyncResult properties 
    object IAsyncResult.AsyncState
    {
        get { return mAsyncState; }
    }
    
    WaitHandle IAsyncResult.AsyncWaitHandle
    {
        get { return mEvent; }
    }
    
    bool IAsyncResult.CompletedSynchronously
    {
        get { return false; }
    }
    
    bool IAsyncResult.IsCompleted
    {
        get { return mCompleted; }
    }
    
    bool Completed
    {
        get { lock(this) { return mCompleted; } }
        set { lock(this) { mCompleted = value;} }
    }
    
    public void CallBack()
    {
        MethodReturnedValue = mMethod.DynamicInvoke(mArgs);
        mEvent.Set();
        Completed = true;
    }
    
    public object MethodReturnedValue
    {
        get 
        {
            object methodReturnedValue;
            lock (this)
            {
                methodReturnedValue = mMethodReturnedValue;
            }
            return methodReturnedValue;
        }
        set
        {
            lock (this)
            {
                mMethodReturnedValue = value;
            }
        }
    }        
}

class WorkerThread
{
    public Thread mThreadObj;
    bool mEndLoop;
    Mutex mEndLoopMutex;
    AutoResetEvent mItemAdded;
    Synchronizer mSynchronizer;
    Queue mWorkItemQueue;
    
    public WorkerThread(Synchronizer synchronizer)
    {
        mSynchronizer = synchronizer;
        mEndLoop = false;
        mThreadObj = null;
        mEndLoopMutex = new Mutex();
        mItemAdded = new AutoResetEvent(false);
        mWorkItemQueue = new Queue();
        CreateThread(true);
    }
    
    public void QueueWorkItem(WorkItem workItem)
    {
        lock (mWorkItemQueue.SyncRoot)
        {
            mWorkItemQueue.Enqueue(workItem);
            mItemAdded.Set();
        }
    }
    
    bool EndLoop
    {
        get
        {
            bool result = false;
            mEndLoopMutex.WaitOne();
            result = mEndLoop;
            mEndLoopMutex.ReleaseMutex();
            return result;
        }
        set
        {
            mEndLoopMutex.WaitOne();
            mEndLoop = value;
            mEndLoopMutex.ReleaseMutex();
        }
    }
    
    Thread CreateThread(bool autoStart)
    {
        if (mThreadObj != null)
        {
            Debug.Assert(false);
            return mThreadObj;
        }
        ThreadStart threadStart = new ThreadStart(Run);
        mThreadObj = new Thread(threadStart);
        mThreadObj.Name = "Synchronizer Worker Thread";
        if (autoStart)
        {
            mThreadObj.Start();
        }
        return mThreadObj;
    }
    
    void Start()
    {
        Debug.Assert(mThreadObj != null);
        Debug.Assert(mThreadObj.IsAlive == false);
        mThreadObj.Start();
    }    
    
    bool QueueEmpty
    {
        get
        {
            lock (mWorkItemQueue.SyncRoot)
            {
                if (mWorkItemQueue.Count > 0)
                    return false;
                return true;
            }
        }
    }
    
    WorkItem GetNext()
    {
        if (QueueEmpty) return null;
        lock (mWorkItemQueue.SyncRoot)
        {
            return (WorkItem)mWorkItemQueue.Dequeue();
        }
    }
    
    void Run()
    {
        while (EndLoop == false)
        {
            while (QueueEmpty == false)
            {
                if (EndLoop)
                    return;
                WorkItem workItem = GetNext();
                workItem.CallBack();
            }
            mItemAdded.WaitOne();
        }
    }
    
    public void Kill()
    {
        Debug.Assert(mThreadObj != null);
        if (mThreadObj.IsAlive == false)
        {
            return;
        }
        EndLoop = true;
        mItemAdded.Set();
        
        // wait for thead to die
        mThreadObj.Join();
        if (mEndLoopMutex != null)
            mEndLoopMutex.Close();
        if (mItemAdded != null)
            mItemAdded.Close();
    }
}

public class Synchronizer: ISynchronizeInvoke,IDisposable
{
    WorkerThread mWorkerThread;
    
    public bool InvokeRequired
    {
        get
        {
            bool res = Object.ReferenceEquals(Thread.CurrentThread, mWorkerThread.mThreadObj);
            return res;
        }
    }
    
    public IAsyncResult BeginInvoke(Delegate method, Object[] args)
    {
        WorkItem result = new WorkItem(null, method, args);
        mWorkerThread.QueueWorkItem(result);
        return result;
    }
    
    public object EndInvoke(IAsyncResult result)
    {
        result.AsyncWaitHandle.WaitOne();
        WorkItem workItem = (WorkItem)result;
        return workItem.MethodReturnedValue;
    }
    
    public object Invoke(Delegate method, object[] args)
    {
        IAsyncResult asyncResult;
        asyncResult = BeginInvoke(method,args);
        return EndInvoke(asyncResult);
    }
    
    public Synchronizer()
    {
        mWorkerThread = new WorkerThread(this);
    }
    
    ~Synchronizer()
    {
    }
    
    public void Dispose()
    {
        mWorkerThread.Kill();
    }
}

public class Tester : IDisposable
{
    Synchronizer mSynchronizer;
    public Tester()
    {
        int threadId = Thread.CurrentThread.GetHashCode();
        Console.WriteLine("Main Thread Id is: " + threadId.ToString());
        mSynchronizer = new Synchronizer();
    }
    
    public void TestSynchCall()
    {
        Calculator  calc   = new Calculator();
        AddDelegate addDelegate = new AddDelegate(calc.Add);
        object[] arr = new object[2];
        arr[0] = 15;
        arr[1] = 38;
        object sum = 0;
        sum = mSynchronizer.Invoke(addDelegate,arr);
        Console.WriteLine("TestSynchCall: result is " + sum.ToString());
    }
    
    public void TestAsyncCall()
    {
        Calculator  calc   = new Calculator();
        AddDelegate addDelegate = new AddDelegate(calc.Add);
        object[] arr = new object[2];
        arr[0] = 33;
        arr[1] = 19;
        IAsyncResult result  = mSynchronizer.BeginInvoke(addDelegate,arr);
        
        Console.WriteLine("wait for get result from Async Call");
        object sum = mSynchronizer.EndInvoke(result);
        Console.WriteLine("TestAsyncCall: result is " + sum.ToString());
    }
   
    public void Dispose()
    {
        mSynchronizer.Dispose();
    }
    
}
    
public class MyClass
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        using (Tester tester = new Tester())
        {
            //tester.TestSynchCall();
            tester.TestAsyncCall();
        }
        Console.ReadLine();
    }
}