C#学习之 BeginInvoke和EndInvoke

C#中的异步操作

.Net framework可以让你异步调用任何方法。为达这样的目的，你可以定义一个与你要调用的方法的签名相同的委托。公共语言运行时将自动为该委托定义与签名相同的BeginInvok和EndInvoke方法。

BeginInvoke和EndInvoke方法

BeginInvoke方法触发你的异步方法，它和你想要执行的异步方法有相同的参数。另外还有两个可选参数，第一个是AsyncCallback委托是异步完成的回调方法。第二个是用户自定义对象，该对象将传递到回调方法中。BeginInvoke立即返回并且不等待完成异步的调用（继续执行该下面的代码，不需要等待）。BeginInvoke返回IAsyncResult接口，可用于检测异步调用的过程。
通过EndInvoke方法检测异步调用的结果。如果异步调用尚未完成，EndInvoke将阻塞调用线程，直到它完成。EndInvoke参数包括out和ref参数。
下面代码演示使用BeginInvoke和EndInvoke进行异步调用的四种常见方式。在调用BeginInvoke可以做以下工作：
1.做一些其他操作，然后调用EndInvoke方法阻塞线程直到该方法完成
2.使用IAsyncResult.AsyncWaitHandle属性，使用它的WaitOne方法阻塞线程直到收到 WaitHandle信号，然后调用EndInvoke。
3.检查BeginInvoke返回值IAsyncResult的状态来决定方法是否完成，然后调用EndInvoke方法。
4.通过在BeginInvoke方法中传递该委托，在回调方法中调用该委托的EenInvoke方法。

注意
无论你怎么使用，都必须调用EndInvoke方法结束你的异步调用。

通过EndInovke阻塞线程，直到异步调用结束。

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;

namespace BeginInvokeDemo
{
    /// <summary>
    /// 委托必须和要调用的异步方法有相同的签名
    /// </summary>
    /// <param name="callDuration">sleep时间</param>
    /// <param name="threadId">当前线程id</param>
    /// <returns></returns>
    public delegate string AsyncMethodCaller(int callDuration, out int threadId);
    class Program
    {

        /// <summary>
        /// 主函数
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        static void Main(string[] args)
        {
            AsyncMethodCaller caller = new AsyncMethodCaller(TestMethodAsync);
            int threadid = 0;
            //开启异步操作
            IAsyncResult result = caller.BeginInvoke(3000, out threadid, null, null);
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.WriteLine("其它业务" + i.ToString());
            }
            //调用EndInvoke,等待异步执行完成
            Console.WriteLine("等待异步方法TestMethodAsync执行完成");
            string res = caller.EndInvoke(out threadid, result);
            Console.WriteLine("Completed!");
            Console.WriteLine(res);
            Console.Read();
        }
        /// <summary>
        /// 与委托对应的方法
        /// </summary>
        /// <param name="callDuration"></param>
        /// <param name="threadId"></param>
        /// <returns></returns>
        static string TestMethodAsync(int callDuration, out int threadId)
        {
            Stopwatch sw = new Stopwatch();//使用stopwatch对程序计时
            sw.Start();
            Console.WriteLine("异步TestMethodAsync开始");
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {   // 模拟耗时操作
                Thread.Sleep(callDuration);
                Console.WriteLine("TestMethodAsync:" + i.ToString());
            }
            sw.Stop();
            threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            return string.Format("耗时{0}ms.", sw.ElapsedMilliseconds.ToString());
        }
    }
}

结果：
在这里插入图片描述
由上图，可以看出，在BeginInvoke开启异步执行方法，会先执行其他的业务。通过EndInvoke方法，阻塞直到异步执行完毕，才会执行EndInvoke之后的代码。

通过WaitHandle属性阻塞线程

你可以获得BeginInvoke的返回值的WaitHandle，并使用它的AsyncWaitHanlde属性。WaitHandle信号异步完成时，你可以通过调用WaitOne方法等待。

如果你使用WaitHandle，你可以在之前或者异步调用完成后进行其他的操作。但之后必须使用EndInvoke检查结果。

注意
当你调用EndInvoke方法时，等待句柄并不会自动关闭。如果你释放等待处理的所有引用，当垃圾回收等待句柄是，系统资源将被释放。一旦你完成使用等待句柄，通过WaitHandle的close方法，一次性显示关闭，这时的垃圾回收效率更高。

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;

namespace BeginInvokeDemo
{
    /// <summary>
    /// 委托必须和要调用的异步方法有相同的签名
    /// </summary>
    /// <param name="callDuration">sleep时间</param>
    /// <param name="threadId">当前线程id</param>
    /// <returns></returns>
    public delegate string AsyncMethodCaller(int callDuration, out int threadId);
    class Program
    {

        /// <summary>
        /// 主函数
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        static void Main(string[] args)
        {
            AsyncMethodCaller caller = new AsyncMethodCaller(TestMethodAsync);
            int threadid = 0;
            //开启异步操作
            IAsyncResult result = caller.BeginInvoke(3000, out threadid, null, null);
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.WriteLine("其它业务" + i.ToString());
            }
            //调用EndInvoke,等待异步执行完成
            Console.WriteLine("等待异步方法TestMethodAsync执行完成");
            //等待异步执行完毕信号
            result.AsyncWaitHandle.WaitOne();
            Console.WriteLine("收到WaitHandle信号");
            //通过EndInvoke检查结果
            string res = caller.EndInvoke(out threadid, result);
            //显示关闭句柄
            result.AsyncWaitHandle.Close();
            Console.WriteLine("关闭了WaitHandle句柄");
            Console.WriteLine("Completed!");
            Console.WriteLine(res);
            Console.Read();
        }
        /// <summary>
        /// 与委托对应的方法
        /// </summary>
        /// <param name="callDuration"></param>
        /// <param name="threadId"></param>
        /// <returns></returns>
        static string TestMethodAsync(int callDuration, out int threadId)
        {
            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            sw.Start();
            Console.WriteLine("异步TestMethodAsync开始");
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {   // 模拟耗时操作
                Thread.Sleep(callDuration);
                Console.WriteLine("TestMethodAsync:" + i.ToString());
            }
            sw.Stop();
            threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            return string.Format("耗时{0}ms.", sw.ElapsedMilliseconds.ToString());
        }
    }
}

结果：
在这里插入图片描述
情况三：检查BeginInvoke返回结果的状态。

可以通过BeginInvoke的返回结果的IsCompleted属性检查异步是否完成。你可以在异步没有完成的时候做其他的操作。

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;

namespace BeginInvokeDemo
{
    /// <summary>
    /// 委托必须和要调用的异步方法有相同的签名
    /// </summary>
    /// <param name="callDuration">sleep时间</param>
    /// <param name="threadId">当前线程id</param>
    /// <returns></returns>
    public delegate string AsyncMethodCaller(int callDuration, out int threadId);
    class Program
    {

        /// <summary>
        /// 主函数
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        static void Main(string[] args)
        {
            AsyncMethodCaller caller = new AsyncMethodCaller(TestMethodAsync);
            int threadid = 0;
            //开启异步操作
            IAsyncResult result = caller.BeginInvoke(1000, out threadid, null, null);
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.WriteLine("其它业务" + i.ToString());
            }
            //调用EndInvoke,等待异步执行完成
            Console.WriteLine("等待异步方法TestMethodAsync执行完成");
            //等待异步执行完毕信号
            //result.AsyncWaitHandle.WaitOne();
            //Console.WriteLine("收到WaitHandle信号");
            //通过循环不停的检查异步运行状态
            while (result.IsCompleted==false)
            {
                Thread.Sleep(100);
                Console.WriteLine("异步方法，running........");
            }
            //异步结束，拿到运行结果
            string res = caller.EndInvoke(out threadid, result);
            //显示关闭句柄
            result.AsyncWaitHandle.Close();
            Console.WriteLine("关闭了WaitHandle句柄");
            Console.WriteLine("Completed!");
            Console.WriteLine(res);
            Console.Read();
        }
        /// <summary>
        /// 与委托对应的方法
        /// </summary>
        /// <param name="callDuration"></param>
        /// <param name="threadId"></param>
        /// <returns></returns>
        static string TestMethodAsync(int callDuration, out int threadId)
        {
            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            sw.Start();
            Console.WriteLine("异步TestMethodAsync开始");
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {   // 模拟耗时操作
                Thread.Sleep(callDuration);
                Console.WriteLine("TestMethodAsync:" + i.ToString());
            }
            sw.Stop();
            threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            return string.Format("耗时{0}ms.", sw.ElapsedMilliseconds.ToString());
        }
    }
}

结果：
其它业务0
其它业务1
其它业务2
其它业务3
其它业务4
其它业务5
其它业务6
其它业务7
其它业务8
其它业务9
等待异步方法TestMethodAsync执行完成
异步TestMethodAsync开始
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
TestMethodAsync:0
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
TestMethodAsync:1
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
TestMethodAsync:2
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
TestMethodAsync:3
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
异步方法，running…
TestMethodAsync:4
异步方法，running…
关闭了WaitHandle句柄
Completed!
耗时5031ms.

情况四：通过在回调方法中。如果需要在异步完成后需要做一些其他的操作，你可以在异步完成时执行一个回调方法。在该回调方法中做处理。首先需要定义一个回调方法。

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;

namespace BeginInvokeDemo
{
    /// <summary>
    /// 委托必须和要调用的异步方法有相同的签名
    /// </summary>
    /// <param name="callDuration">sleep时间</param>
    /// <param name="threadId">当前线程id</param>
    /// <returns></returns>
    public delegate string AsyncMethodCaller(int callDuration, out int threadId);
    class Program
    {

        /// <summary>
        /// 主函数
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        static void Main(string[] args)
        {
            AsyncMethodCaller caller = new AsyncMethodCaller(TestMethodAsync);
            int threadid = 0;
            //开启异步操作
            IAsyncResult result = caller.BeginInvoke(1000, out threadid, callBackMethod, caller);
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.WriteLine("其它业务" + i.ToString());
            }
            //调用EndInvoke,等待异步执行完成
            Console.WriteLine("等待异步方法TestMethodAsync执行完成");
            //等待异步执行完毕信号
            //result.AsyncWaitHandle.WaitOne();
            //Console.WriteLine("收到WaitHandle信号");
            //通过循环不停的检查异步运行状态
            //while (result.IsCompleted==false)
            //{
            //    Thread.Sleep(100);
            //    Console.WriteLine("异步方法，running........");
            //}
            //异步结束，拿到运行结果
            //string res = caller.EndInvoke(out threadid, result);
            显示关闭句柄
            //result.AsyncWaitHandle.Close();
            Console.WriteLine("关闭了WaitHandle句柄");

            //Console.WriteLine(res);
            Console.Read();
        }
        /// <summary>
        /// 异步方法回调方法,异步执行完毕，会回调该方法
        /// </summary>
        /// <param name="ar"></param>
        private static void callBackMethod(IAsyncResult ar)
        {
            AsyncMethodCaller caller = ar.AsyncState as AsyncMethodCaller; 
            string result = caller.EndInvoke(out int threadid, ar);
            Console.WriteLine("Completed!");
            Console.WriteLine(result);

        }

        /// <summary>
        /// 与委托对应的方法
        /// </summary>
        /// <param name="callDuration"></param>
        /// <param name="threadId"></param>
        /// <returns></returns>
        static string TestMethodAsync(int callDuration, out int threadId)
        {
            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            sw.Start();
            Console.WriteLine("异步TestMethodAsync开始");
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {   // 模拟耗时操作
                Thread.Sleep(callDuration);
                Console.WriteLine("TestMethodAsync:" + i.ToString());
            }
            sw.Stop();
            threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            return string.Format("耗时{0}ms.", sw.ElapsedMilliseconds.ToString());
        }
    }
}

结果：、
在这里插入图片描述