C#線程：BeginInvoke和EndInvoke方法
開發語言：C#3.0
IDE：Visual Studio 2008
一、C#線程概述
在操作系統中一個進程至少要包含一個線程，然后，在某些時候需要在同一個進程中同時執行多項任務，或是為了提供程序的性能，將要執行的任務分解成多個子任務執行。這就需要在同一個進程中開啟多個線程。我們使用C#編寫一個應用程序（控制臺或桌面程序都可以），然后運行這個程序，并打開windows任務管理器，這時我們就會看到這個應用程序中所含有的線程數，如下圖所示。
如果任務管理器沒有“線程數”列，可以【查看】>【選擇列】來顯示“線程計數”列。從上圖可以看出，幾乎所有的進程都擁有兩個以上的線程。從而可以看出，線程是提供應用程序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。然后通過EndInvoke方法獲得方法的返回值（EndInvoke方法的返回值就是被調用方法的返回值），或是確定方法已經被成功調用。我們可以通過四種方法從EndInvoke方法來獲得返回值。
三、直接使用EndInvoke方法來獲得返回值
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：
- 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方法將被阻塞2秒
- int result = task.EndInvoke(asyncResult);
- Console.WriteLine(result);
- }
- }
- }
在運行上面的程序后，由于newTask方法通過Sleep延遲了2秒，因此，程序直到2秒后才輸出最終結果（一個隨機整數）。如果不調用EndInvoke方法，程序會立即退出，這是由于使用BeginInvoke創建的線程都是后臺線程，這種線程一但所有的前臺線程都退出后（其中主線程就是一個前臺線程），不管后臺線程是否執行完畢，都會結束線程，并退出程序。關于前臺和后臺線程的詳細內容，將在后面的部分講解。
讀者可以使用上面的程序做以下實驗。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，然后按Ctrl+F5運行程序，并打開企業管理器，觀察當前程序的線程數，假設線程數是4，在10秒后，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，因此，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現異步調用，但是當調用EndInvoke方法獲得調用結果時，整個程序就象死了一樣，這樣做用戶的感覺并不會太好，因此，我們可以使用asyncResult來判斷異步調用是否完成，并顯示一些提示信息。這樣做可以增加用戶體驗。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，因此， EndInvoke會立刻返回結果
- 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，所以“*”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：
- static void Main(string[] args)
- {
- NewTaskDelegate task = newTask;
- IAsyncResult asyncResult = task.BeginInvoke(2000, null, null);
- while (!asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(100, false))
- {
- Console.Write("*");
- }
- int result = task.EndInvoke(asyncResult);
- Console.WriteLine(result);
- }
WaitOne的第一個參數表示要等待的毫秒數，在指定時間之內，WaitOne方法將一直等待，直到異步調用完成，并發出通知，WaitOne方法才返回true。當等待指定時間之后，異步調用仍未完成，WaitOne方法返回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、使用回調方式返回結果
上面介紹的幾種方法實際上只相當于一種方法。這些方法雖然可以成功返回結果，也可以給用戶一些提示，但在這個過程中，整個程序就象死了一樣（如果讀者在GUI程序中使用這些方法就會非常明顯），要想在調用的過程中，程序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程序來編寫一個例子，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，這里使用了BeginInvoke方法的最后兩個參數（如果被調用的方法含有參數的話，這些參數將作為BeginInvoke的前面一部分參數，如果沒有參數，BeginInvoke就只有兩個參數了）。第一個參數是回調方法委托類型，這個委托只有一個參數，就是IAsyncResult,如MethodCompleted方法所示。當method方法執行完后，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訪問的form上的一個textbox，因此，需要按ctrl+f5運行程序（不能直接按F5運行程序，否則無法在其他線程中訪問這個textbox，關于如果在其他線程中訪問GUI組件，并在后面的部分詳細介紹）。并在form上放一些其他的可視控件，然在點擊button1后，其它的控件仍然可以使用，就象什么事都沒有發生過一樣，在10秒后，在textbox1中將輸出100。
七、其他組件的BeginXXX和EndXXX方法
在其他的.net組件中也有類似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)
- {
- if (asyncResult == null) return;
- 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);
- private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
- {
- System.Net.HttpWebRequest request =
- (System.Net.HttpWebRequest)System.Net.WebRequest.Create("http://www.cnblogs.com");
- IAsyncResult asyncResult =request.BeginGetResponse(requestCompleted, request);
- }
以上介紹的就是C#線程中BeginInvoke和EndInvoke方法。
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