C#异步调用实例小结

准备条件：定义异步处理方法

为了演示各种异步调用模式，我们需要一个模拟耗时操作的测试方法，并定义对应的委托类型。以下代码展示了这一基础结构：

using System;
using System.Threading;
// 其他引用...

public string LongRunningMethod(int iCallTime, out int iExecThread)
{
    // 模拟耗时操作，如网络请求或复杂计算
    Thread.Sleep(iCallTime);
    // 获取当前执行线程的ID，用于验证是否跨线程
    iExecThread = AppDomain.GetCurrentThreadId();
    return "MyCallTime was " + iCallTime.ToString();
}

// 定义与LongRunningMethod签名匹配的委托
delegate string MethodDelegate(int iCallTime, out int iExecThread);

模式一：同步调用

这是最基础的调用方式。主线程发起调用后会一直阻塞，直到方法执行完毕才继续向下运行。虽然简单，但在处理耗时任务时会卡死界面。

public void DemoSyncCall()
{
    string s;
    int iExecThread;
    MethodDelegate dlgt = new MethodDelegate(this.LongRunningMethod);
    
    // 同步调用，线程在此处挂起3秒
    s = dlgt(3000, out iExecThread);
    MessageBox.Show(string.Format(
        "The delegate call returned the string: {0}, and the thread ID {1}", 
        s, iExecThread.ToString()));
}

模式二：直接异步调用 (EndInvoke)

此模式通过 BeginInvoke 启动异步操作，主线程可以继续执行其他逻辑。最后通过 EndInvoke 获取结果。如果主线程在执行完自己的逻辑前就调用 EndInvoke，它也会发生阻塞，直到异步操作完成。

public void DemoEndInvoke()
{
    MethodDelegate dlgt = new MethodDelegate(this.LongRunningMethod);
    string s;
    int iExecThread;
    
    // 启动异步调用
    IAsyncResult ar = dlgt.BeginInvoke(5000, out iExecThread, null, null);
    
    // TODO: 在此处执行主线程的其他有用工作
    // ...

    // 获取结果。如果此时异步尚未完成，主线程将在此处等待
    s = dlgt.EndInvoke(out iExecThread, ar);
    MessageBox.Show(string.Format(
        "The delegate call returned the string: {0}, and the number {1}", 
        s, iExecThread.ToString()));
}

模式三：使用 WaitHandle 等待

类似于 EndInvoke 模式，但显式地通过 IAsyncResult.AsyncWaitHandle 来判断异步操作是否完成。这在需要更精细控制等待行为时非常有用。

public void DemoWaitHandle()
{
    string s;
    int iExecThread;
    MethodDelegate dlgt = new MethodDelegate(this.LongRunningMethod);
    
    IAsyncResult ar = dlgt.BeginInvoke(3000, out iExecThread, null, null);
    
    // 等待异步操作完成的信号
    ar.AsyncWaitHandle.WaitOne();
    
    s = dlgt.EndInvoke(out iExecThread, ar);
    MessageBox.Show(string.Format(
        "The delegate call returned the string: {0}, and the number {1}", 
        s, iExecThread.ToString()));
}

模式四：轮询调用模式

主线程不被动等待，而是主动周期性地检查 IAsyncResult.IsCompleted 属性。这种方式适合那些可以间歇性执行的工作流，但需要注意避免高频轮询导致CPU占用过高。

public void DemoPolling()
{
    MethodDelegate dlgt = new MethodDelegate(this.LongRunningMethod);
    string s;
    int iExecThread;
    
    IAsyncResult ar = dlgt.BeginInvoke(3000, out iExecThread, null, null);
    
    // 轮询检查完成状态
    while (ar.IsCompleted == false)
    {
        Thread.Sleep(10); // 短暂休眠以模拟其他工作并降低CPU负载
    }
    
    s = dlgt.EndInvoke(out iExecThread, ar);
    MessageBox.Show(string.Format(
        "The delegate call returned the string: {0}, and the number {1}", 
        s, iExecThread.ToString()));
}

模式五：回调通知模式

这是最解耦的异步处理方式。我们不需要在主线程中显式调用 EndInvoke，而是传入一个回调函数 (AsyncCallback)。当后台任务结束时，系统会自动在线程池线程中执行该回调，并在回调内部获取最终结果。

public void DemoCallback()
{
    MethodDelegate dlgt = new MethodDelegate(this.LongRunningMethod);
    int iExecThread;
    
    // 创建回调委托
    AsyncCallback cb = new AsyncCallback(MyAsyncCallback);
    
    // 将原始委托作为 asyncState 传入，以便在回调中能重新获取委托实例
    IAsyncResult ar = dlgt.BeginInvoke(5000, out iExecThread, cb, dlgt);
}

// 回调方法：在异步操作完成后由线程池线程调用
public void MyAsyncCallback(IAsyncResult ar)
{
    string s;
    int iExecThread;
    
    // 从 AsyncState 取出原始的委托对象
    MethodDelegate dlgt = (MethodDelegate)ar.AsyncState;
    
    // 在回调中获取结果
    s = dlgt.EndInvoke(out iExecThread, ar);
    MessageBox.Show(String.Format(
        "The delegate call returned the string: {0}, and the number {1}", 
        s, iExecThread.ToString()));
}

总结

上述五种模式涵盖了C#早期异步编程的主要技术路线。在现代开发中，对于GUI应用，回调模式和直接EndInvoke能有效避免界面卡顿；而在服务器端开发中，通常建议升级到基于 async/await 的任务并行库(TPL)以获得更清晰的代码结构。以上就是C#异步调用实例小结的详细内容，更多关于C#并发编程的资料请关注本站其它相关文章！