.Net中的异步编程模式 (APM) (二)
Note: 本篇主要内容来自Jeffery Richard的Implementing the CLR Asynchronous Programming Model，看过的同学可以略过。
在
前一篇中介绍了使用APM开发多线程程序的有点，同时关于如何使用APM方式的文章也很多了。所以，这篇主要想看看如何使用Jeffery Richard的Power Threading类库，来开发一个支持APM的类。
为什么要自己实现APM 前一篇中，提到了受计算约束（Computing-Bound）与受I/O约束（I/O-Bound）的区别。如果我们是一个受计算约束类型的任务，完全可以将这个方法变成委托(Delegate）的形式，然后通过BeginInvoke/EndInvoke来实现APM；另外，FCL本身也封装了大量对I/O异步操作的类，如FileStream，NetworkStream等，那我们为什么还要自己实现APM呢。Jeffery Richard列举了4个原因：
- 尽管FCL提供很多与设备通讯的异步类，但仍有部分未提供，如并口；或者FCL提供的功能不够
- 对现有的I/O类库添加功能，如我们在WebHttpRequest可以开发一个HTTP的过滤类等
- 实现受计算约束的APM
- 对不支持异步模式设备提供异步访问方式
PowerThreading类库中的AsyncResult和AsyncResult<T> APM的核心就是IAsyncResult接口。当调用类异步方式BeginXxx时，返回IAsyncResult的对象。为了返回满足这个接口的对象，我们的类需要维护的一个 是否完成的状态IsCompleted；一个ManuelResetEvent对象及一个委托保持回调函数。这些虽然比较简单，但很麻烦。使用PowerThreading类库中AsyncResult和AsyncResult<T>，我们可以非常容易的实现支持APM的类。
AsyncResult用于没有返回值，而AsyncResult<T>用于返回类型为T的任务。下面的例子中，我们看看如何使用AsyncResult<T>。
首先，我们准备实现一个能够过滤Stream对象的类，类定义如下：
Code
1 class StreamFilter
2 {
3 private Stream m_stream;
4 public StreamFilter(Stream stream)
5 {
6 }
7
8 public IAsyncResult BeginParse(
9 AsyncCallback callback, Object state)
10 {
11 }
12
13public Stream Parse()
14 {
15 }
16
17public Stream EndParse(IAsyncResult asyncResult)
18 {
19 }
20 }
Parse()是同步访问接口，执行主要的任务，而BeginParse()和EndParse()是对应的异步接口。下面是使用AsyncResult<T>后的代码
Code
1 class StreamFilter
2 {
3 private Stream m_stream;
4 public StreamFilter(Stream stream)
5 {
6 m_stream = stream;
7 }
8
9 public IAsyncResult BeginParse(
10 AsyncCallback callback, Object state)
11 {
12//创建一个IAsyncResult对象来标志异步操作
13 AsyncResult<Stream> ar =
14new AsyncResult<Stream>(callback, state);
15
16// 调用辅助函数,并传递AsycnResult对象
17// 如果使用Anonymouse Method更简洁
18 ThreadPool.QueueUserWorkItem(ParseHelper,ar);
19
20return ar; // 返回IAsyncResult
21 }
22
23private void ParseHelper(Object asyncResult)
24 {
25 var ar = (AsyncResult<Stream>)asyncResult;
26
try
27 {
28 // 执行真正的任务
29 Stream result = Parse();
30
31 // 更新AsycnResult状态
32 ar.SetAsCompleted(result, false);
33 } catch (Exception e)
34 {
35 // 保存Exception对象
36 ar.SetAsCompleted(e, false);
37 }
38 }
39
40 public Stream Parse()
41 {
42 // 分析m_stream，并返回过滤后的stream对象
43 Stream filterStream = null;
44 return filterStream;
45 }
46
47 public Stream EndParse(IAsyncResult asyncResult)
48 {
49 var ar = (AsyncResult<Stream>)asyncResult;
50 // 等待任务完成
51 return ar.EndInvoke();
52 }
53 }
比较重要的是ParseHelper函数，这个函数在新的线程中执行，通过ar.SetAsCompleted来更新状态。 如果结合匿名方法或者Limbda表达式，代码可以变得更加的紧凑。
参考：
Implementing the CLR Asynchronous Programming Model by Jeffery Richard
Power Threading类库（文/Nullnoid 出处/博客园）
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