在.NET中，是否可以使用C#实现不需要多线程的基于事件的异步模式？

Question

我对Node.js的建筑设计感到惊讶，并想知道C#是否有能力进行这样的设计：

异步的，基于事件的/事件循环，无多线程的非阻塞I/O。

Answer 1

我认为实现标准异步编程模型的所有BeginXyz操作都在线程池线程上运行回调，这使得应用程序自动多线程。

但是，您可以通过使用Control.Invoke或更一般的SynchronizationContext为windows应用程序维护的单个GUI线程同步所有操作，从而实现单线程异步编程模型。

对BeginXyz的每个调用都必须按照以下思路重写：

// Start asynchronous operation here (1)
var originalContext = SynchronizationContext.Current;
obj.BeginFoo(ar =>
  // Switch to the original thread
  originalContext.Post(ignored => {
    var res = obj.EndFoo(); 
    // Continue here (2)
  }));

标记为(2)的代码将继续运行在与(1)中的代码相同的线程上，因此您将只使用线程池线程将回发转发到原始(单)线程。

顺便提一句，F#中的异步工作流更直接地支持这一点，它可以用于相当优雅的GUI编程如前所述风格。我不知道node.js，但我想您可能也会对F#异步工作流感到惊讶，因为它们对于基于异步/事件的/.程序设计风格:-)

Answer 2

我正致力于在.NET中作为一个宠物项目来做这样的事情。我叫它ALE (另一个循环事件)..。因为啤酒。

这是极端阿尔法现在，但这都是自制的，因为，像你一样，我想知道它是否可以做到。

• 这是一个事件循环架构。
• 它利用.NET的非阻塞异步I/O调用
• 它使用回调风格的调用来帮助开发人员编写更具可读性的异步代码。
• 异步web套接字实现
• 异步http服务器实现
• 异步sql客户端实现

与其他一些尝试不同，我已经看到它不仅仅是一个带有事件循环的web服务器。您可以在此基础上编写任何基于事件循环的应用程序。

示例

以下代码将：

• 启动事件循环
• 在端口1337上启动web服务器
• 在端口1338上启动web套接字服务器
• 然后读取一个文件并使用它"DoSomething“：

EventLoop.Start(() => {

    //create a web server
    Server.Create((req, res) => {
        res.Write("<h1>Hello World</h1>");
    }).Listen("http://*:1337");


    //start a web socket server
    Net.CreateServer((socket) => {
        socket.Receive((text) => {
             socket.Send("Echo: " + text);
        });
    }).Listen("127.0.0.1", 1338, "http://origin.com");


    //Read a file
    File.ReadAllText(@"C:\Foo.txt", (text) => {
        DoSomething(text);
    });
});

所以我想我的回答是“是的”，它可以在C#.或者几乎任何一种语言。真正的诀窍是能够利用本地的非阻塞I/O。

有关该项目的更多信息将在这里上发布。

Answer 3

当然，它只需要一个事件循环。类似于：

class EventLoop {
   List<Action> MyThingsToDo { get; set; }

   public void WillYouDo(Action thing) {
      this.MyThingsToDo.Add(thing);
   }

   public void Start(Action yourThing) {
      while (true) {
         Do(yourThing);

         foreach (var myThing in this.MyThingsToDo) {
            Do(myThing);
         }
         this.MyThingsToDo.Clear();
      }
   }

   void Do(Action thing) { 
      thing();
   }
}

class Program {
    static readonly EventLoop e = new EventLoop();

    static void Main() {
        e.Start(DoSomething);
    }

    static int i = 0;
    static void DoSomething() {
        Console.WriteLine("Doing something...");
        e.WillYouDo(() => {
            results += (i++).ToString();
        });
        Console.WriteLine(results);
    }

    static string results = "!";
}

很快，您将希望摆脱DoSomething，并要求所有工作都在MyThingsToDo中注册。然后，您需要将一个enum或其他东西传递给每个ThingToDo，它告诉它为什么要做一些事情。到那时，您就会意识到您有一个讯息泵。

顺便说一句，我认为node.js是在运行在多线程操作系统和应用程序上的事实。否则，每次对网络或磁盘的调用都会被阻塞。