异步操作中的异步操作

Question

我的多线程知识还很基础，所以非常感谢这里的一些指点。我有一个接口，IOperationInvoker (来自WCF)，它有以下方法：

IAsyncResult InvokeBegin(object instance, object[] inputs, AsyncCallback callback, object state)
object InvokeEnd(object instance, out object[] outputs, IAsyncResult result)

给定此接口的具体实现后，我需要实现相同的接口，同时在单独的Thread中调用底层实现。(如果你想知道为什么，具体的实现调用了一个遗留的COM对象，该对象需要处于不同的单元状态)。

目前，我正在做这样的事情：

public StaOperationSyncInvoker : IOperationInvoker {
   IOperationInvoker _innerInvoker;
   public StaOperationSyncInvoker(IOperationInvoker invoker) {
       this._innerInvoker = invoker;
   } 


    public IAsyncResult InvokeBegin(object instance, object[] inputs, AsyncCallback callback, object state)
    {
        Thread t = new Thread(BeginInvokeDelegate);
        InvokeDelegateArgs ida = new InvokeDelegateArgs(_innerInvoker, instance, inputs, callback, state);
        t.SetApartmentState(ApartmentState.STA);
        t.Start(ida);
        // would do t.Join() if doing syncronously
        // how to wait to get IAsyncResult?
        return ida.AsyncResult;
    }

    public object InvokeEnd(object instance, out object[] outputs, IAsyncResult result)
    {
        // how to call invoke end on the 
        // thread? could we have wrapped IAsyncResult
        // to get a reference here?
        return null;
    }

    private class InvokeDelegateArgs {
        public InvokeDelegateArgs(IOperationInvoker invoker, object instance, object[] inputs, AsyncCallback callback, object state)
        {
            this.Invoker = invoker;
            this.Instance = instance;
            this.Inputs = inputs;
            this.Callback = callback;
            this.State = state;
        }

        public IOperationInvoker Invoker { get; private set; }
        public object Instance { get; private set; }
        public AsyncCallback Callback { get; private set; }
        public IAsyncResult AsyncResult { get; set; }
        public Object[] Inputs { get; private set; }
        public Object State { get; private set; }
    }
    private static void BeginInvokeDelegate(object data)
    {
        InvokeDelegateArgs ida = (InvokeDelegateArgs)data;
        ida.AsyncResult = ida.Invoker.InvokeBegin(ida.Instance, ida.Inputs, ida.Callback, ida.State);
    }
}

我在想，我需要用我自己的代码包装返回的AsyncResult，这样我就可以回到我们已经假脱机的线程了……但老实说，我有点力不从心。有什么建议吗？

非常感谢，

詹姆斯

Answer 1

异步实现同步方法的最简单方法是将其放入委托中，然后对生成的委托使用BeginInvoke和EndInvoke方法。这将在线程池线程上运行synchronous方法，并且BeginInvoke将返回一个IAsyncResult实现，因此您不必实现它的核心。但是，您确实需要将一些额外的数据走私到IOperationInvoker.InvokeEnd返回的IAsyncResult中。您可以通过创建一个IAsyncResult实现轻松地完成此操作，该实现将所有事务委托给内部IAsyncResult，但有一个额外的字段来包含该委托，以便在将IAsyncResult实例传递给InvokeEnd时，您可以访问该委托以对其调用EndInvoke。

但是，仔细阅读您的问题后，我发现您需要使用带有COM设置等的显式线程。

您需要做的是正确地实现IAsyncResult。因为IAsyncResult将包含同步所需的所有位，所以几乎所有的事情都是从这里开始的。

下面是一个非常简单但不是非常高效的IAsyncResult实现。它封装了所有的基本功能:传递参数，同步事件，回调实现，从异步任务传播异常和返回结果。

using System;
using System.Threading;

class MyAsyncResult : IAsyncResult
{
    object _state;
    object _lock = new object();
    ManualResetEvent _doneEvent = new ManualResetEvent(false);
    AsyncCallback _callback;
    Exception _ex;
    bool _done;
    int _result;
    int _x;

    public MyAsyncResult(int x, AsyncCallback callback, object state)
    {
        _callback = callback;
        _state = state;
        _x = x; // arbitrary argument(s)
    }

    public int X { get { return _x; } }

    public void SignalDone(int result)
    {
        lock (_lock)
        {
            _result = result;
            _done = true;
            _doneEvent.Set();
        }
        // never invoke any delegate while holding a lock
        if (_callback != null)
            _callback(this); 
    }

    public void SignalException(Exception ex)
    {
        lock (_lock)
        {
            _ex = ex;
            _done = true;
            _doneEvent.Set();
        }
        if (_callback != null)
            _callback(this);
    }

    public object AsyncState
    {
        get { return _state; }
    }

    public WaitHandle AsyncWaitHandle
    {
        get { return _doneEvent; }
    }

    public bool CompletedSynchronously
    {
        get { return false; }
    }

    public int Result
    {
        // lock (or volatile, complex to explain) needed
        // for memory model problems.
        get
        {
            lock (_lock)
            {
                if (_ex != null)
                    throw _ex;
                return _result;
            }
        }
    }

    public bool IsCompleted
    {
        get { lock (_lock) return _done; }
    }
}

class Program
{
    static void MyTask(object param)
    {
        MyAsyncResult ar = (MyAsyncResult) param;
        try
        {
            int x = ar.X;
            Thread.Sleep(1000); // simulate lengthy work
            ar.SignalDone(x * 2); // demo work = double X
        }
        catch (Exception ex)
        {
            ar.SignalException(ex);
        }
    }

    static IAsyncResult Begin(int x, AsyncCallback callback, object state)
    {
        Thread th = new Thread(MyTask);
        MyAsyncResult ar = new MyAsyncResult(x, callback, state);
        th.Start(ar);
        return ar;
    }

    static int End(IAsyncResult ar)
    {
        MyAsyncResult mar = (MyAsyncResult) ar;
        mar.AsyncWaitHandle.WaitOne();
        return mar.Result; // will throw exception if one 
                           // occurred in background task
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        // demo calling code
        // we don't need state or callback for demo
        IAsyncResult ar = Begin(42, null, null); 
        int result = End(ar);
        Console.WriteLine(result);
        Console.ReadLine();
    }
}

对于正确性来说，重要的是客户端代码不能看到IAsyncResult实现，否则它们可能会不适当地访问SignalException等方法或过早地读取Result。如果没有必要，可以通过不构造WaitHandle实现(示例中的ManualResetEvent)来提高类的效率，但要做到100%正确是很棘手的。此外，可以而且应该在End实现中处理Thread和ManualResetEvent，就像应该处理所有实现IDisposable的对象一样。显然，End应该检查以确保它获得了正确的类实现，以获得比强制转换异常更好的异常。我省略了这些和其他细节，因为它们模糊了异步实现的基本机制。