ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ С# 2005 И ПЛАТФОРМА .NET 2.0. 3-е издание - Эндрю Троелсен
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
// Теперь мы знаем, что вызов метода Add() завершен.
int answer = b.EndInvoke(iftAR);
…
}
Здесь вводится цикл, который будет продолжать выполнение оператора Console.WriteLine() до тех пор, пока не завершится вторичный поток. Как только это произойдет, вы сможете получить результат метода Add() с уверенностью, что этот метод завершил свою работу.
Вдобавок к свойству IsCompleted интерфейс IAsyncResult предлагает свойство AsyncWaitHandle для построения еще более гибкой логики ожидания. Это свойство возвращает экземпляр WaitHandle, предлагающий метод WaitOne(). Преимущество метода WaitHandle.WaitOne() в том, что вы можете указать максимальное время ожидания. Если указанное время превышено, WaitOne() возвращает false. Рассмотрите следующий (обновленный) вариант цикла while:
while (!iftAR.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000, true)) {
Console.WriteLine("В Main() еще есть работа!");
}
Указанные свойства IAsyncResult и в самом деле обеспечивают возможность синхронизации потока вызова, но этот подход оказывается не самым эффективным. Во многих отношениях свойство IsCompleted подобно назойливому менеджеру (или однокласснику), который постоянно спрашивает: "Уже все сделал?" К счастью, делегаты предлагают целый ряд других (и более действенных) подходов для получения результатов методов, вызываемых асинхронно.
Исходный код. Проект AsyncDelegate размещен в подкаталоге, соответствующем главе 14.
Роль делегата AsyncCallback
Вместо того чтобы выяснять у делегата, завершился ли асинхронный вызов метода, лучше позволить делегату информировать поток вызова о выполнении задания. Чтобы реализовать такое поведение, вы должны предъявить экземпляр делегата System.AsyncCallback методу BeginInvoke() в виде параметра, значением которого до сих пор было у нас значение null. Если вы укажете AsyncCallback, делегат вызовет соответствующий метод автоматически, когда асинхронный вызов завершится.
Подобно любому другому делегату, AsyncCallback может вызывать только методы, соответствующие конкретному шаблону, и в данном случае это методы, принимающие единственный параметр типа IAsyncResult и возвращающие void.
void MyAsyncCallbackMethod(IAsyncResult iftAR)
Предположим, что у нас есть другое приложение, использующее делегат BinaryOp. На этот раз мы не будем "просить" делегат выяснить, завершился ли метод Add(). Вместо этого мы определим статический метод с именем AddComplete(), чтобы получить извещение о завершении асинхронного вызова,
namespace AsyncCallbackDelegate {
public delegate int BinaryOp(int x, int y);
class Program {
static void Main(string[] args) {
Console.WriteLine("*** Пример делегата AsyncCallback ***");
Console.WriteLine("Вызван Main() в потоке {0}", Thread.CurrentThread.GetHashCode());
BinaryOp b = new BinaryOp(Add);
IAsyncResult iftAR = b.BeginInvoke(10, 10, new AsyncCallback(AddComplete), null);
// Здесь выполняется другая работа…
Console.ReadLine();
}
static void AddComplete(IAsyncResult iftAR) {
Console.WriteLine("Вызван AddComplete() в потоке {0}", Thread.CurrentThread.GetHashCode());
Console.WriteLine("Ваше сложение выполнено");
}
static int Add(int x, int y) {
Console.WriteLine("Вызван Add() в потоке {0}.", Thread.CurrentThread.GetHashCode());
Thread.Sleep(5000);
return x + y;
}
}
}
Снова заметим, что статический метод AddComplete() будет вызван делегатом AsyncCallback тогда, когда завершится вызов метода Add(). Выполнение этой программы может подтвердить, что именно вторичный поток выполняет обратный вызов AddComplete() (рис. 14.3).
Рис. 14.3. Делегат AsyncCallback в действии
Роль класса AsyncResult
В текущей своей форме метод Main() не хранит тип IAsyncResult, возвращаемый из BeginInvoke(), и не вызывает EndInvoke(). Более того, целевой метод делегата AsyncCallback (в данном случае это метод AddComplete()) вообще не имеет доступа к оригинальному делегату BinaryOp, созданному в контексте Main(). Можно, конечно, объявить BinaryOp, как статический член класса, чтобы позволить обоим методам иметь доступ к объекту, но более "элегантным" решением яв-ляетcя использование входного параметра IAsyncResult.
Поступающий на вход параметр IAsyncResult, передаваемый целевому методу делегата AsyncCallback, является экземпляром класса AsyncResult (заметьте, префикс I здесь отсутствует), определенного в пространстве имен System.Runtime. Remoting.Messaging. Статическое свойство AsyncDelegate возвращает ссылку на оригинальный асинхронный делегат, созданный где-то в программе. Таким образом, чтобы получить ссылку на объект делегата BinaryOp, размещенный в Main(), нужно просто преобразовать возвращенный свойством AsyncDelegate тип System.Object в тип BinaryOp. После этого можно вызвать EndInvoke(), как и ожидается.
// Не забудьте добавить директиву 'using' для
// System.Runtime.Remoting.Messaging!
static void AddComplete(IAsyncResult iftAR) {
Console.WriteLine("Вызван AddComplete() в потоке {0}.", Thread.CurrentThread.GetHashCode());
Console.WriteLine("Ваше сложение выполнено");
// Теперь получим результат.
AsyncResult ar = (AsyncResult)itfAR;
BinaryOp b = (BinaryOp)ar.AsyncDelegate;
Console.WriteLine("10 + 10 равно {0}.",
b.EndInvoke(itfAR));
}
Передача и получение пользовательских данных состояния
Заключительным аспектом нашего рассмотрения асинхронных делегатов будет обсуждение последнего из аргументов метода BeginInvoke() (этот аргумент у нас до сих пор был равен null). С помощью этого параметра можно передать в метод обратного вызова дополнительную информацию состояния из первичного потока. Ввиду того, что прототипом этого аргумента является System.Object, с его помощью можно передать практически любые данные, приемлемые для метода обратного вызова. Предположим для примера, что первичный поток должен передать методу AddComplete() пользовательское текстовое сообщение.
static void Main(string[] args) {
…
IAsyncResult iftAR = b.BeginInvoke(10, 10, new AsyncCallback(AddComplete), "Main() благодарит вас за сложение этих чисел.");
…
}
Чтобы получить эти данные в контексте AddComplete(), используйте свойство AsyncState поступающего на вход параметра IAsyncResult.
static void AddComplete(IAsyncResult iftAR) {
…
// Получение объекта с информацией и преобразование его в строку.
string msg = (string)itfAR.AsyncState;
Console.WriteLine(msg);
}
На рис. 14.4 показан вывод этого приложения.
Рис. 14.4. Передача и получение пользовательских данных состояния
Чудесно! Теперь, когда вы понимаете, что делегат .NET можно использовать для автоматического запуска вторичного потока выполнения, обрабатывающего асинхронный вызов метода, давайте обратим внимание на возможности непосредственного взаимодействия о потоками с помощью пространства имен System.Threading.
Исходный код. Проект AsyncCallbackDelegate размещен в подкаталоге, соответствующем главе 14.
Пространство имен System.Threading
В рамках платформы .NET пространство имен System.Threading предлагает ряд типов, позволяющих строить многопоточные приложения. Вдобавок к типам, с помощью которых можно взаимодействовать с отдельными потоками CLR, в этом пространстве имен определены также типы, обеспечивающие доступ к поддерживаемому средой CLR пулу потоков, простой (не имеющий графического интерфейса) класс Timer и множество типов, предназначенных для поддержки синхронизированного доступа к разделяемым ресурсам. Описания основных членов этого пространства имен приведены табл. 14.1. (Не забывайте о том, что подробности всегда можно найти в документации .NET Framework 2.0 SDK.)
Таблица 14.1. Подборка типов пространства имен System.Threading
Тип Описание Interlocked Предлагает атомарные операции для типов, открытых для множества потоков. Monitor Обеспечивает синхронизацию объектов потоков с помощью блокировок и ожиданий/сигналов, ключевое слово C# lock использует тип Monitor в фоновом режиме Mutex Примитив синхронизации, используемый для синхронизации взаимодействия между границами доменов приложения ParameterizedThreadStart Делегат (появившийся только в .NET 2.0), позволяющий потоку вызывать методы с любым числом аргументов Semaphore Позволяет ограничить число потоков, которые могут иметь конкурентный доступ к ресурсу или определенному типу ресурсов Thread Представляет поток, выполняющийся в среде CLR. С помощью этого типа можно создавать дополнительные потоки в оригинальном домене приложения ThreadPool Позволяет взаимодействовать о пулам потоков, управляемым средой CLR в рамках данного процесса ThreadPriority Перечень, представляющий уровень приоритета потока (Highest, Normal и т.д.) ThreadStart Делегат, используемый для указания метода, вызываемого для данного потока. В отличие от ParameterizedThreadStart, целевые методы ThreadStart должны соответствовать фиксированному шаблону ThreadState Перечень, указывающий состояния, допустимые для данного потока (Running, Aborted и т.д.) Timer Обеспечивает механизм выполнения метода через заданные интервалы времени TimerCallback Делегат, используемый в совокупности с типами TimerКласс System.Threading.Thread
