浅谈.Net异步编程的前世今生----EAP篇
前言
在上一篇博文中,我們提到了APM模型實現異步編程的模式,通過使用APM模型,可以簡化.Net中編寫異步程序的方式,但APM模型本身依然存在一些缺點,如無法得知操作進度,不能取消異步操作等。
針對這些缺點,微軟在.Net 2.0中提出了基于事件的異步模式,簡稱為EAP模型。
第二個異步編程模型:EAP
概述
EAP,全稱Event-based Asynchronous Pattern,基于事件的異步模式,它提供了一系列的事件聲明與方法,用于實現異步模式的各個階段。
典型的內置組件為BackgroundWorker組件,本文中我們將使用它來探尋此種模式的執行過程。
使用
我們需要創建一個窗體應用,并模擬下載實時進度顯示。創建WinForm后,放入Label控件用于展示下載進度和其他信息,并加入兩個Button按鈕,分別為開始下載和取消下載,再放入我們的主角:BackgroundWorker組件,如圖所示:
在加入這些基本組件后,我們開始這一次的編碼之旅,BackgroundWorker在后臺屬于一個類,因此它已經內置了部分屬性和事件:
這些屬性中包含取消、支持進度更新、判斷是否執行等,恰恰是我們在這次異步操作中需要的。于是,我們根據需求編寫了以下代碼:
using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.IO; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms;namespace BackgroundWorkerDemo {public partial class BackgroundWorkerForm : Form{public BackgroundWorkerForm(){InitializeComponent();backgroundWorker1.WorkerReportsProgress = true;backgroundWorker1.WorkerSupportsCancellation = true;}/// <summary>/// 點擊開始下載按鈕/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void btnDownLoad_Click(object sender, EventArgs e){if (!backgroundWorker1.IsBusy) //判斷是否正在執行異步操作{//backgroundWorker開始執行異步操作backgroundWorker1.RunWorkerAsync();}}/// <summary>/// 點擊取消按鈕/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void btnCancel_Click(object sender, EventArgs e){if (backgroundWorker1.WorkerSupportsCancellation) //判斷是否支持異步取消操作{//開始執行取消操作backgroundWorker1.CancelAsync();}}/// <summary>/// backgroundworker異步執行事件/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e){System.ComponentModel.BackgroundWorker worker = sender as System.ComponentModel.BackgroundWorker;string msg = "當前線程是否為后臺線程:" + Thread.CurrentThread.IsBackground + ",是否為線程池線程:" + Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread;WriteLog("Backgroundworker日志", msg);for (int i = 0; i < 20; i++){if (worker.CancellationPending){e.Cancel = true;break;}else{//模擬下載執行進度Thread.Sleep(500);worker.ReportProgress(i * 5);}}}/// <summary>/// 進度報告事件/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void backgroundWorker1_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e){lblProcess.Text = "當前下載進度為:" + e.ProgressPercentage + "%,是否為后臺線程:" + Thread.CurrentThread.IsBackground + ",是否為線程池線程:" + Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread;}/// <summary>/// 異步操作完成事件/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void backgroundWorker1_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e){if (e.Cancelled) //此狀態為取消{lblProcess.Text = "下載已經被取消";}else if (e.Error != null){lblProcess.Text = "出現錯誤:" + e.Error.Message;}else{lblProcess.Text = "下載已完成";}}/// <summary>/// 記錄日志/// </summary>/// <param name="documentName"></param>/// <param name="msg"></param>public void WriteLog(string documentName, string msg){string errorLogFilePath = System.IO.Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, "Log");if (!System.IO.Directory.Exists(errorLogFilePath)){System.IO.Directory.CreateDirectory(errorLogFilePath);}string logFile = System.IO.Path.Combine(errorLogFilePath, documentName + "@" + DateTime.Today.ToString("yyyy-MM-dd") + ".txt");bool writeBaseInfo = System.IO.File.Exists(logFile);StreamWriter swLogFile = new StreamWriter(logFile, true, Encoding.Unicode);swLogFile.WriteLine(DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss") + "\t" + msg);swLogFile.Close();swLogFile.Dispose();} } }在這段示例代碼中,我們首先設置組件支持取消及報告進度操作屬性,其次在點擊開始按鈕時,判斷是否執行,若未執行,則執行RunWorkerAsync方法,避免多次重復執行。
在EAP模型中,執行RunWorkerAsync方法后,會觸發backgroundWorker1_DoWork事件。此事件中我們放入模擬實時下載進度代碼,并調用ReportProgress進行進度報告,這時backgroundWorker1_ProgressChanged事件會被觸發,同時對UI進行更新操作,此段過程運行結果如下圖所示:
通過結果可以看出,運行過程中已經實現了實時更新進度的功能。與此同時,根據反饋的信息我們發現,backgroundWorker1_ProgressChanged事件內部是線程安全的,在操作UI時不會出現跨線程對UI進行更新的問題。
那么BackgroundWorker內部是不是依然使用了線程池及后臺線程呢?我們來一起看看在backgroundWorker1_DoWork事件中記錄的日志:
通過日志我們發現,EAP與APM一樣,也使用了線程池中的線程,不得不感嘆一句,線程池是個偉大的發明,微軟真是無所不用其極啊!
講到這里,細心的同學會發現,我們嘮叨了這么半天,似乎還少了點什么,對了,取消操作,一起來看看效果:
點擊界面上的"取消下載"按鈕后,會提示下載已經被取消。原因是我們在點擊按鈕時,首先判斷了WorkerSupportsCancellation屬性,看組件是否支持取消操作,隨后執行CancelAsync方法進行異步取消。
由于這個過程是異步的,因此我們在backgroundWorker1_DoWork事件中不斷判斷CancellationPending屬性,若取消則設置e.Cancel=true進行標志位標志,標志后我們可以在backgroundWorker1_RunWorkerCompleted判斷是否已經取消,最后對UI進行提示輸出,取消操作完成。
小結
對比APM調用委托進行異步操作的方式,EAP顯得更加簡潔明了,只需更少的代碼即可實現更多的功能。尤其是BackgroundWorker組件,定義相應的事件后,在不同階段根據需求編寫方法即可實現異步操作、報告進度及取消等。
但是EAP模型的使用,局限性會更強,主要包括以下幾點:
可用組件少,除了BackgroundWorker之外,僅有WebClient類支持此模型,在B/S程序中難以使用。
只能使用預定義事件,無法手動定義回調函數,且依賴事件的執行順序。
? 內部封裝較多,占用資源比APM方式多。
因此在愈演愈烈的需求中,微軟又對異步編程模型進行了變革,一種兼顧強大與靈活的新模型誕生了,它會是誰呢?預知后事如何,且聽下回分解。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的浅谈.Net异步编程的前世今生----EAP篇的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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