C#中的异步调用及异步设计模式(二)——基于 IAsyncResult 的异步设计模式

三、基于 IAsyncResult 的异步设计模式（设计层面）

IAsyncResult 异步设计模式通过名为 BeginOperationName 和 EndOperationName 的两个方法来实现原同步方法的异步调用，如 FileStream 类提供了 BeginRead 和 EndRead 方法来从文件异步读取字节，它们是 Read 方法的异步版本

 

Begin 方法包含同步方法签名中的任何参数，此外还包含另外两个参数：一个AsyncCallback 委托和一个用户定义的状态对象。委托用来调用回调方法，状态对象是用来向回调方法传递状态信息。该方法返回一个实现 IAsyncResult 接口的对象

 

End 方法用于结束异步操作并返回结果，因此包含同步方法签名中的 ref 和 out 参数，返回值类型也与同步方法相同。该方法还包括一个 IAsyncResult 参数，用于获取异步操作是否完成的信息，当然在使用时就必须传入对应的 Begin 方法返回的对象实例

 

开始异步操作后如果要阻止应用程序，可以直接调用 End 方法，这会阻止应用程序直到异步操作完成后再继续执行。也可以使用 IAsyncResult 的 AsyncWaitHandle 属性，调用其中的WaitOne等方法来阻塞线程。这两种方法的区别不大，只是前者必须一直等待而后者可以设置等待超时

 

如果不阻止应用程序，则可以通过轮循 IAsyncResult 的 IsCompleted 状态来判断操作是否完成，或使用 AsyncCallback 委托来结束异步操作。AsyncCallback 委托包含一个 IAsyncResult 的签名，回调方法内部再调用 End 方法来获取操作执行结果

public class AsyncDemo
{
    // Use in asynchronous methods
    private delegate string runDelegate();
    private string m_Name;
    private runDelegate m_Delegate;
    public AsyncDemo(string name)
    {
        m_Name = name;
        m_Delegate = new runDelegate(Run);
    }
    public string Run()
    {
        return "My name is " + m_Name;
    }
    public IAsyncResult BeginRun(AsyncCallback callBack, Object stateObject)
    {
        try
        {
            return m_Delegate.BeginInvoke(callBack, stateObject);
        }
        catch (Exception e)
        {
            // Hide inside method invoking stack
            throw e;
        }
    }
    public string EndRun(IAsyncResult ar)
    {
        if (ar == null)
            throw new NullReferenceException("Arggument ar can't be null");
        try
        {
            return m_Delegate.EndInvoke(ar);
        }
        catch (Exception e)
        {
            // Hide inside method invoking stack
            throw e;
        }
    }
}

首先是 Begin 之后直接调用 End 方法，当然中间也可以做其他的操作

class AsyncTest
{
    static void Main(string[] args)
    {
        AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");
        // Execute begin method
        IAsyncResult ar = demo.BeginRun(null, null);
        // You can do other things here
        // Use end method to block thread until the operation is complete
        string demoName = demo.EndRun(ar);
        Console.WriteLine(demoName);
    }
}

 

也可以用 IAsyncResult 的 AsyncWaitHandle 属性，我在这里设置为1秒超时

class AsyncTest
{
    static void Main(string[] args)
    {
        AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");
        // Execute begin method
        IAsyncResult ar = demo.BeginRun(null, null);
        // You can do other things here
        // Use AsyncWaitHandle.WaitOne method to block thread for 1 second at most
        ar.AsyncWaitHandle.WaitOne(1000, false);
        if (ar.IsCompleted)
        {
            // Still need use end method to get result, but this time it will return immediately
            string demoName = demo.EndRun(ar);
            Console.WriteLine(demoName);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("Sorry, can't get demoName, the time is over");
        }
    }
}

不中断的轮循，每次循环输出一个 "."

class AsyncTest
{
    static void Main(string[] args)
    {
        AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");
        // Execute begin method
        IAsyncResult ar = demo.BeginRun(null, null);
        Console.Write("Waiting..");
        while (!ar.IsCompleted)
        {
            Console.Write(".");
            // You can do other things here
        }
        Console.WriteLine();
        // Still need use end method to get result, but this time it will return immediately
        string demoName = demo.EndRun(ar);
        Console.WriteLine(demoName);
    }
}

 

最后是使用回调方法并加上状态对象，状态对象被作为 IAsyncResult 参数的 AsyncState 属性被传给回调方法。回调方法执行前不能让主线程退出，我这里只是简单的让其休眠了1秒。另一个与之前不同的地方是 AsyncDemo 对象被定义成了类的静态字段，以便回调方法使用

class AsyncTest
{
    static AsyncDemo demo = new AsyncDemo("jiangnii");
    static void Main(string[] args)
    {
        // State object
        bool state = false;
        // Execute begin method
        IAsyncResult ar = demo.BeginRun(new AsyncCallback(outPut), state);
        // You can do other thins here
        // Wait until callback finished
        System.Threading.Thread.Sleep(1000);
    }
    // Callback method
    static void outPut(IAsyncResult ar)
    {
        bool state = (bool)ar.AsyncState;
        string demoName = demo.EndRun(ar);
        if (state)
        {
            Console.WriteLine(demoName);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine(demoName + ", isn't it?");
        }
    }
}

对于一个已经实现了 BeginOperationName 和 EndOperationName 方法的对象，我们可以直接用上述方式调用，但对于只有同步方法的对象，我们要对其进行异步调用也不需要增加对应的异步方法，而只需定义一个委托并使用其 BeginInvoke 和 EndInvoke 方法就可以了

 

四、基于事件的异步模式（设计层面）

待续...