异步编程爱博体育,异步编程

概述

转自:http://www.cnblogs.com/jesse2013/p/Asynchronous-Programming-In-DotNet.html

  在此前写的一篇有关async和await的前生今生的小说之后,我们似乎在async和await进步网站拍卖能力方面还有一些疑云,新浪本身也做了重重的尝尝。后日大家再来回答瞬间那一个题目,同时我们会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且比较在4.5事先的异步编程格局APM/EAP和async/await的分别,最终我们还会追究在不同线程之间相互的问题。

概述

  在前头写的一篇有关async和await的前生今生的篇章未来,大家似乎在async和await提高网站拍卖能力方面还有部分疑云,乐乎本身也做了很多的尝尝。今日我们再来回答瞬间以此题目,同时我们会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且相比较在4.5事先的异步编程形式APM/EAP和async/await的分别,最终大家还会追究在不同线程之间互相的问题。

  IIS存在着处理能力的题目,可是WinForm却是UI响应的题目,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有肯定的区分。有人会问,现在还有人写WinForm吗?好呢,它确是一个相比老的东西吧,不如WPF炫,技术也不如WPF先进,不过从架构层面来讲,不管是Web,依然WinForm,又或者WPF,Mobile,这么些都只是表现层,不是么?现在的巨型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会涉嫌,那也是怎么会有应用层,服务层的留存。大家在那谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是突显层,在表现层我们理应只处理与“表现”相关的逻辑,任何与业务相关的逻辑应该都是身处下层处理的。关于架构的题材,我们前面再渐渐深刻,其它别说我并未提醒您,我们今日还会看到.NET中另一个业已老去的技巧Web
瑟维斯(Service)。

  还得指示您,作品内容有点长,涉及的知识点相比多,所以,我引进:”先顶后看“
,先顶后看是21世纪看长篇的首选之道,是上佳关系的起首,想清楚是哪些会让你特殊吧?想理解为什么迪拜前几日会下这样大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是本身的篇章,而是我们冒着大雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得拥有!

  IIS存在着拍卖能力的问题,但是WinForm却是UI响应的问题,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有必然的界别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?可以吗,它确是一个相比老的东西呢,不如WPF炫,技术也不如WPF先进,不过从架构层面来讲,不管是Web,如故WinForm,又可能WPF,Mobile,那么些都只是表现层,不是么?现在的大型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会波及,这也是为什么会有应用层,服务层的存在。我们在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是呈现层,在表现层我们应该只处理与“表现”相关的逻辑,任何与作业有关的逻辑应该都是置身下层处理的。关于架构的题目,大家后边再逐月深刻,其它别说我没有指示您,咱们前几日还会看到.NET中另一个早已老去的技能Web
Service(Service)。

目录

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async/await怎样进步IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说我们先后性能的题材,有时候可能你的次序没有另外问题,而且仔细经过优化,不过响应能力或者尚未上来,网站性能分析是一个犬牙交错的活,有时候只可以靠经验和相连的尝试才能落得相比好的效能。当然大家前几天谈论的重中之重是IIS的拍卖能力,或者也可能就是IIS的特性,但未曾代码本身的属性。即使async/await可以提升IIS的拍卖能力,可是对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的那个日子,是不会因为我们加了async/await之后发生多大变迁的。

  其它异步的ASP.NET并非唯有async/await才足以做的,ASP.NET在Web
Form时代就已经有异步Page了,包括ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,不过它也只是在原有一技能基础上做了一些改革,让程序员们写起异步代码来更易于了。我们常说微软喜爱新瓶装旧酒,至少我们要探望这多少个新瓶给我们带来了怎么,不管是其它产品,都不容许一起头就很圆满,所以持续的迭代立异,也足以说是一种科学做事的办法。

目录

ASP.NET并行处理的手续

   ASP.NET是何许在IIS中行事的一文已经很详细的介绍了一个伸手是什么从客户端到服务器的HTTP.SYS最后进入CLR举办处理的(强烈指出不打听这一块的同学先看这篇著作,有助于你明白本小节),不过所有的步调都是基于一个线程的比方下开展的。IIS本身就是一个多线程的行事环境,如若大家从多线程的观点来看会发生哪些变化吧?大家先是来看一下下边这张图。注意:大家下边的步子是树立在IIS7.0将来的合一形式基础之上的。(注:下面那张图在dudu的提示之后,重新做了一部分摸索工作,做了一部分变动,w3dt这一步来自于和讯团体对问题的缕缕探索,详情可以点这里

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  我们再来梳理一下下边的手续:

  1. 不无的哀求最起头是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个队列维护着那一个请求,这个队列的request的数据超过一定数量(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会一向回到503情况(服务器忙),这是我们的第一个阀门。性能计数目标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的队列中放到一个对应端口的类别中,据非官方资料展现该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也没有性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的行列中得到请求,假如是亟需ASP.NET处理的,就会传递给CLR
    线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该步骤。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被拍卖的请求数据超越一定值(最大并行处理请求数量,.NET4自此默认是5000)的时候,从IO线程过来的哀求就不会平素提交Worker线程,而是放到一个进程池级其它一个队列了,等到这几个数额稍差于临界值的时候,才会把它再也提交Worker线程去处理。这是我们的第五个阀门。
  5. 上一步中说到的老大进程池级别的队列有一个尺寸的范围,可以通过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来安装。这足以说也是一个阀门。当正在处理的多寡超出所允许的最大并行处理请求数量的时候,我们就会拿走503了。可以通过性能计数目的:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查看该队列的长度。

async/await如何升级IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说大家先后性能的问题,有时候可能你的顺序尚未其它问题,而且仔细经过优化,不过响应能力或者不曾上来,网站性能分析是一个复杂的活,有时候只可以靠经验和不止的尝试才能达标相比好的效应。当然我们今日谈论的重中之重是IIS的处理能力,或者也可能就是IIS的性质,但没有代码本身的性质。即使async/await可以增进IIS的处理能力,不过对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的这么些日子,是不会因为大家加了async/await之后发生多大转移的。

  另外异步的ASP.NET并非只有async/await才方可做的,ASP.NET在Web
Form时代就已经有异步Page了,包括ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,可是它也只是在原本一技艺基础上做了有的立异,让程序员们写起异步代码来更易于了。我们常说微软欣赏新瓶装旧酒,至少大家要探望这多少个新瓶给我们带来了怎么,不管是其余产品,都不容许一起头就很完善,所以持续的迭代革新,也得以说是一种科学做事的办法。

 哪些因素会控制我们的响应能力

  从下面大家关系了几大阀门中,我们得以汲取上面的几个数字控制或者说影响着大家的响应能力。

  1. HTTP.SYS队列的长短
  2. CLR线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进程池级别队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的尺寸

  这多少个自家认为不需要额外解释,默认值是1000。那么些值取决于我们大家前面IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,假如它们多少个都处理不了,那一个数字再大也一贯不用。因为最终他们会被储存到进程池级另外行列中,所以只会促成内存的浪费。

最大Worker线程数量

  那多少个值是可以在web.config中展开布置的。

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  maxWorkerThreads: CLR中实际处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中真实处理请求的小不点儿Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们得以制止不必要的线程创设和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级别的队列给我们的CLR一定的缓冲,这之中要留心的是,那多少个行列还不曾进入到CLR,所以它不会占据我们托管环境的另外资源,也就是把请求卡在了CLR的外面。大家需要在aspnet.config级别举办配置,大家可以在.net
fraemwork的装置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
假如您安装的是4.0的话。

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  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CLR中worker线程正在处理的请求之和过量这些数时,从IO线程过来的乞求就会被平放我们进程池级此外系列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的长短  

ASP.NET并行处理的步骤

   ASP.NET是什么样在IIS中劳作的一文已经很详细的牵线了一个伸手是什么样从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLR举行处理的(强烈提议不领会这一块的同班先看这篇著作,有助于你精晓本小节),不过拥有的手续都是按照一个线程的如若下进行的。IIS本身就是一个多线程的干活条件,假设我们从多线程的观点来看会暴发哪些变化呢?大家先是来看一下下边这张图。注意:我们上边的步调是确立在IIS7.0将来的融会情势基础之上的。(注:下边那张图在dudu的指示之后,重新做了部分寻找工作,做了部分改观,w3dt这一步来自于网易社团对问题的不停探索,详情可以点这里

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  我们再来梳理一下方面的步子:

  1. 负有的请求最开始是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个系列维护着那多少个请求,那个行列的request的多寡超出一定数额(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会直接再次来到503情状(服务器忙),这是我们的首先个阀门。性能计数目的:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的行列中放置一个应和端口的队列中,据非官方资料彰显该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也尚未性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的连串中取得请求,如要是需要ASP.NET处理的,就会传送给CLR
    线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该手续。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被拍卖的请求数据超越一定值(最大并行处理请求数量,.NET4事后默认是5000)的时候,从IO线程过来的央求就不会直接提交Worker线程,而是放到一个进程池级此外一个队列了,等到那些数量低于临界值的时候,才会把它再也提交Worker线程去处理。这是大家的第多少个阀门。
  5. 上一步中说到的非常进程池级其余队列有一个尺寸的限定,可以经过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来设置。这可以说也是一个阀门。当正在处理的多寡超出所允许的最大并行处理请求数量的时候,大家就会赢得503了。能够经过性能计数目标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长度。

async和await 做了哪些?

  大家毕竟要切入核心了,拿ASP.NET
MVC举例,如果不选择async的Action,那么一定,它是在一个Woker线程中进行的。当我们走访一些web
service,或者读文件的时候,这么些Worker线程就会被堵塞。假若我们以此Action执行时间一起是100ms,此外访问web
service花了80ms,理想图景下一个Worker线程一秒可以响应10个请求,假使大家的maxWorkerThreads是10,这大家一秒内连续可响应请求就是100。倘使说我们想把这一个可响应请求数升到200怎么办啊?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也从未什么样
问题,确实是足以的,而且也真的能起到职能。这大家为什么还要大费周章的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家缓解了怎么问题?它可以在我们访问web
service的时候把当下的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就能够去处理其他的哀求了。等到web
service给大家回来结果了,会再到线程池中随机拿一个新的woker线程继续往下进行。也就是说我们缩小了这部分等候的时刻,充份利用了线程。

    大家来相比一下应用async/awit和不接纳的情况,

  不应用async/await: 20个woker线程1s足以拍卖200个请求。

  那转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的光阴为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await大家起码节省了16000ms的时间,那20个worker线程又会再去处理请求,尽管依照每个请求100ms的处理时间大家还足以再充实160个请求。而且别忘了100ms是按照联合情形下,包括等待时间在内的基本功上取得的,所以其实情状或许还要多,当然大家这边没有算上线程切换的小运,所以实际上情况中是有几许出入的,然则应该不会很大,因为大家的线程都是遵照线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不应用异步的状态下,1s能自理200个请求,而利用异步的情景下能够处理360个请求,立马提高80%啊!采纳异步之后,对于同一的央求数量,需要的Worker线程数据会大大缩小50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,假使是1000个线程这就是1G的容量,即使内存现在便利,但是省着终究是好的嘛,而且更少的线程是可以减小线程池在维护线程时发生的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只可以创建2个线程。

  注意:以上数据并非真实测试数据,真实情状一个request的刻钟也绝不100ms,花费在web
service上的时间也休想80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这之中用了async和await之后对响应能力有多大的擢升和大家原来堵塞在这么些IO和网络上的时光是有很大的关系的。

 哪些因素会操纵大家的响应能力

  从地点大家关系了几大阀门中,我们可以得出下边的多少个数字控制或者说影响着咱们的响应能力。

  1. HTTP.SYS队列的长短
  2. CLR线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进程池级别队列所允许的长度

HTTP.SYS队列的尺寸

  本条自家认为不需要额外解释,默认值是1000。那个值取决于我们我们后边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,假诺它们多少个都处理不了,这个数字再大也从不用。因为最后他们会被储存到进程池级其余行列中,所以只会招致内存的荒废。

最大Worker线程数量

  那么些值是可以在web.config中展开安排的。

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  maxWorkerThreads: CLR中实际处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中真实处理请求的细小Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们可以防止不必要的线程创制和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级其它行列给我们的CLR一定的缓冲,这中间要留意的是,这么些行列还没有进去到CLR,所以它不会占有我们托管环境的别样资源,也就是把请求卡在了CLR的外场。我们需要在aspnet.config级别举行安排,大家得以在.net
fraemwork的安装目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
即便您安装的是4.0的话。

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  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CLR中worker线程正在处理的呼吁之和超乎这些数时,从IO线程过来的请求就会被安放大家进程池级其余行列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的长度  

几点指出

  看到此间,不清楚我们有没有获取点什么。首先第一点大家要清楚的是async/await不是万能药,不们不可能指望光写四个光键字就可望性能的晋级。要记住,一个CPU在同一时间段内是不得不执行一个线程的。所以这也是干吗async和await提出在IO或者是网络操作的时候利用。我们的MVC站点访问WCF或者Web
瑟维斯(Service)这种光景就分外的适合接纳异步来操作。在地点的事例中80ms读取web
service的光阴,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才方可被其他的线程利用,倘诺不是一个读取web
service的操作,而是一个扑朔迷离总结的操作,这您就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中利用异步,大家地点讲到的有关IIS的配置是很首要的,如若运用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

async和await 做了哪些?

  我们终于要切入主题了,拿ASP.NET
MVC举例,虽然不应用async的Action,那么势必,它是在一个Woker线程中实践的。当我们走访一些web
service,或者读文件的时候,这一个Worker线程就会被堵塞。假使我们以此Action执行时间累计是100ms,此外访问web
service花了80ms,理想状态下一个Worker线程一秒可以响应10个请求,假诺大家的maxWorkerThreads是10,这我们一秒内连续可响应请求就是100。要是说咱们想把这多少个可响应请求数升到200咋做吧?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也从未什么
问题,确实是可以的,而且也的确能起到效果。这我们为啥还要大费周章的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给大家缓解了什么样问题?它可以在大家访问web
service的时候把目前的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就足以去处理其他的请求了。等到web
service给大家回去结果了,会再到线程池中自由拿一个新的woker线程继续往下执行。也就是说大家裁减了这有些守候的流年,充份利用了线程。

    大家来相比一下采纳async/awit和不采纳的场地,

  不采取async/await: 20个woker线程1s方可拍卖200个请求。

  那转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的年BlackBerry 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await咱们足足节约了16000ms的时刻,这20个worker线程又会再去处理请求,尽管如约每个请求100ms的处理时间我们仍可以再扩张160个请求。而且别忘了100ms是依据联合情状下,包括等待时间在内的基本功上得到的,所以其实意况也许还要多,当然我们这里没有算上线程切换的年月,所以实际上处境中是有好几区其余,不过相应不会很大,因为大家的线程都是依照线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不利用异步的动静下,1s能自理200个请求,而采用异步的气象下可以拍卖360个请求,立马提升80%呀!采用异步之后,对于同一的伸手数量,需要的Worker线程数据会大大收缩50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,固然是1000个线程这就是1G的容量,尽管内存现在方便,不过省着到底是好的嘛,而且更少的线程是可以减小线程池在保障线程时暴发的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只可以创制2个线程。

  注意:以上数据毫无真实测试数据,真实意况一个request的时刻也毫无100ms,花费在web
service上的日子也决不80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这么些中用了async和await之后对响应能力有多大的晋级和我们原先堵塞在这个IO和网络上的流年是有很大的涉及的。

 早期对Web service的异步编程情势APM

  讲完大家巨大上的async/await之后,我们来探望这个技术很老,但是概念确如故持续至今的Web
瑟维斯(Service)(Service)。 大家这边所说的针对性web
service的异步编程形式不是指在劳动器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。我们了然对于web service,大家经过添加web
service引用或者.net提供的生成工具就可以转变对应的代理类,可以让大家像调用本地代码一样访问web
service,而所生成的代码类中对针对性每一个web
service方法生成3个照应的措施,比如说我们的艺术名叫DownloadContent,除了这么些格局之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而那三个就是我们前几天要说的先前时期的异步编程形式APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来探视大家web
service中的代码,注意大家前日的序列都是在.NET Framework3.5下实现的。

 PageContent.asmx的代码

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public class PageContent : System.Web.Services.WebService
{
    [WebMethod]
    public string DownloadContent(string url)
    {
        var client = new System.Net.WebClient();
        return client.DownloadString(url);
    }
}

  注意大家web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的协同方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。可是大家要清楚,不管服务器是一同依旧异步,对于客户端的话调用了你这么些web
service都是一样的,就是得等你回去结果。

  当然,大家也得以像MVC里面的代码一样,把大家的劳务器端也写成异步的。这拿到好处的是老大托管web
service的服务器,它的处理能力得到提升,就像ASP.NET一样。若是大家用JavaScript去调用这个Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是我们客户端用到的异步编程技术。假使是其余的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?我们需要异步编程么?

几点指出

  看到这里,不通晓我们有没有拿到点什么。首先第一点大家要明了的是async/await不是万能药,不们无法指望光写四个光键字就意在性能的提拔。要牢记,一个CPU在同一时间段内是只好举办一个线程的。由此这也是为何async和await指出在IO或者是网络操作的时候利用。大家的MVC站点访问WCF或者Web
瑟维斯(Service)(Service)这种现象就特另外契合选取异步来操作。在下面的事例中80ms读取web
service的年华,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才得以被另外的线程利用,假诺不是一个读取web
service的操作,而是一个错综复杂总结的操作,这您就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中运用异步,我们地方讲到的有关IIS的布局是很重点的,假使利用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网站,会有一个线程池管理着六个线程来拍卖用户的请求,换个说法ASP.NET网站生来就是基于多线程的。不过,在WinForm中,假如我们不刻意使用多线程,这至始至终,都只有一个线程,称之为UI线程。也许在一部分微型的系统中WinForm很少提到到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是独立运转在客户端的,在性质上和操作性上都会有很大的优势。所以众多中小型的WinForm系统都是直接就访问数据库了,并且大多也只有数量的传导,什么图片资源这是很少的,所以等待的光阴是很短的,基本不用费怎么脑子去考虑如何3秒之内必须将页面突显到用户面前这种题材。

  既然WinForm在性能上有这么大的优势,这它还需要异步吗?

  大家地点说的是中小型的WinForm,假如是重型的系列啊?借使WinForm只是此外的很小部分,就像我们作品起首说的还有好多其余众多少个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?如若客户端很多造成数据库撑不住如何是好?
想在中等加一层缓存如何是好?

  拿一个b2b的网站功效举例,用户可以由此网站下单,手机也得以下单,仍可以够通过电脑的桌面客户端下单。在下完单之后要完成交易,库存扣减,发送订单确认文告等等效用,而不管您的订单是通过哪个端完成的,这几个功效大家都要去做,对吗?这我们就不可能独立放在WinForm里面了,不然这多少个代码在此外的端里面又得全部簇新再相继实现,同样的代码放在不同的地点这但是一定危险的,所以就有了俺们后来的SOA架构,把这一个效用都抽成服务,每连串型的端都是调用服务就可以了。一是足以统一敬爱这几个意义,二是可以很有利的做扩充,去更好的适应功用和架构上的壮大。比如说像下边这样的一个系统。

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  在上图中,Web端虽然也是属于我们平常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),可是对大家凡事系列的话,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它自己只处理和用户交互的题目,此外所有的法力,业务都会付给后来台处理。在我们地点的架构中,应用层都不会直接出席真正业务逻辑相关的处理,而是放到我们更下层数据层去做拍卖。那么应用层重要帮衬做一些与用户交互的局部职能,即便手机短信发送,邮件发送等等,并且可以按照优先级选取是放入队列中稍候处理或者直接调用效率服务及时处理。

  在这样的一个系统中,大家的Web服务器可以,Winform端也好都将只是整个系统中的一个极限,它们重要的别样是用户和前面服务期间的一个桥梁。涉及到瑟维斯的调用之后,为了给用户可以的用户体验,在WinForm端,大家当然就要考虑异步的题目。 

 早期对Web service的异步编程格局APM

  讲完我们伟大上的async/await之后,我们来看看这一个技能很老,可是概念确仍旧延续至今的Web
瑟维斯(Service)(Service)。 我们这里所说的对准web
service的异步编程情势不是指在服务器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。我们领略对于web service,大家通过添加web
service引用或者.net提供的转变工具就足以变动对应的代理类,可以让我们像调用本地代码一样访问web
service,而所生成的代码类中对针对性每一个web
service方法生成3个照应的章程,比如说我们的章程名叫DownloadContent,除了这多少个法子之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这六个就是大家后天要说的最初的异步编程格局APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来探望大家web
service中的代码,注意大家前几日的品种都是在.NET Framework3.5下实现的。

爱博体育, PageContent.asmx的代码

public class PageContent : System.Web.Services.WebService
{
    [WebMethod]
    public string DownloadContent(string url)
    {
        var client = new System.Net.WebClient();
        return client.DownloadString(url);
    }
}

  注意我们web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的一块儿方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。不过我们要清楚,不管服务器是联合仍旧异步,对于客户端的话调用了您这一个web
service都是一模一样的,就是得等你回来结果。

  当然,我们也足以像MVC里面的代码一样,把大家的服务器端也写成异步的。这得到好处的是非凡托管web
service的服务器,它的拍卖能力得到增强,就像ASP.NET一样。倘诺大家用JavaScript去调用这些Web
瑟维斯(Service),那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是大家客户端用到的异步编程技术。假设是其他的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?大家需要异步编程么?

WinForm异步调用Web 瑟维斯(Service)

  有了像VS这样强劲的工具为我们转移代理类,大家在写调用Web
service的代码时就可以像调用本地类库一样调用Web
Service(Service)了,大家只需要加上一个Web Reference就足以了。

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// Form1.cs的代码

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}
 
private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
    MessageBox.Show(msg);
}

  代码非凡的简约,在推行完pageContent瑟维斯(Service)(Service).BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回去了。在调用Web
service这段时光内我们的UI不会被堵塞,也不会现出“不可以响应这种情状”,我们照样得以拖动窗体甚至做任何的事务。这就是APM的魔力,不过我们的callback究竟是在哪些线程中施行的吗?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网站,会有一个线程池管理着五个线程来处理用户的伸手,换个说法ASP.NET网站生来就是依照多线程的。可是,在WinForm中,如若我们不刻意使用多线程,这至始至终,都只有一个线程,称之为UI线程。也许在一部分微型的连串中WinForm很少提到到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是独自运转在客户端的,在性能上和操作性上都会有很大的优势。所以重重中小型的WinForm系统都是从来就走访数据库了,并且大多也只有多少的传导,什么图片资源这是很少的,所以等待的时日是很短的,基本不用费怎么脑子去考虑怎么样3秒之内必须将页面呈现到用户眼前这种题材。

  既然WinForm在性能上有这么大的优势,这它还需要异步吗?

  我们地点说的是中小型的WinForm,假诺是重型的序列吧?假诺WinForm只是其它的很小部分,就像大家著作起初说的还有众多其他众四个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?如若客户端很多导致数据库撑不住肿么办?
想在中间加一层缓存怎么做?

  拿一个b2b的网站效能举例,用户可以透过网站下单,手机也得以下单,仍可以由此电脑的桌面客户端下单。在下完单之后要完成交易,库存扣减,发送订单确认通告等等功用,而不管你的订单是透过哪个端完成的,这一个效率我们都要去做,对吧?这我们就不可能独立放在WinForm里面了,不然那个代码在其他的端里面又得全体簇新再相继实现,同样的代码放在不同的位置这但是一定危险的,所以就有了俺们后来的SOA架构,把这个功用都抽成服务,每体系型的端都是调用服务就能够了。一是足以统一珍贵这多少个意义,二是可以很有利的做扩张,去更好的适应功效和架构上的扩展。比如说像下边这样的一个系统。

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  在上图中,Web端即使也是属于我们平日说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),不过对我们任何系列的话,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它自己只处理和用户交互的题目,另外所有的效益,业务都会付出后来台处理。在大家地点的架构中,应用层都不会直接到场真正业务逻辑相关的处理,而是放到大家更下层数据层去做拍卖。那么应用层紧要帮忙做一些与用户交互的有些效能,尽管手机短信发送,邮件发送等等,并且可以按照优先级选拔是放入队列中稍候处理或者间接调用效率服务及时处理。

  在这样的一个系统中,我们的Web服务器可以,Winform端也好都将只是百分之百系统中的一个巅峰,它们重要的其它是用户和后边服务中间的一个大桥。涉及到瑟维斯(Service)(Service)的调用之后,为了给用户可以的用户体验,在WinForm端,大家当然就要考虑异步的题材。 

APM异步编程格局详解

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS那样强劲的工具为大家转移代理类,大家在写调用Web
service的代码时就可以像调用本地类库一样调用Web
瑟维斯(Service)(Service)了,我们只需要充分一个Web Reference就可以了。

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// Form1.cs的代码

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
    MessageBox.Show(msg);
}

  代码分外的简易,在实施完pageContent瑟维斯(Service)(Service).BeginDownloadContent之后,大家的主线程就回到了。在调用Web
service这段时日内我们的UI不会被封堵,也不会产出“无法响应这种状态”,大家如故得以拖动窗体甚至做任何的政工。那就是APM的魔力,然则我们的callback究竟是在哪些线程中进行的吧?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

线程问题

  接下去我们就是更进一步的打听APM这种情势是怎么行事的,但是首先我们要回应下边留下来的题材,这种异步的编程方式有没有为大家打开新的线程?让代码说话:

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" "No");
    Trace.TraceInformation("Start calling web service on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}
 
private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
 
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}" , Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" "No");
    Trace.TraceInformation("End calling web service on thread: {0}, the result of the web service is: {1}",
        Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
        msg);
}

  大家在按钮点击的章程和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及他们是不是属于线程池的线程,拿到的结果如下:

  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread a
background thread? NO
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread from thread
pool? NO
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Start calling web service on
thread: 9
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread a
background thread? YES
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread from thread
pool? YES
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : End calling web service on
thread: 14, the result of the web service is: <!DOCTYPE html>…

  按钮点击的点子是由UI间接决定,很醒目它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而我辈的callback却是在一个源于于线程池的后台线程执行的,答案公布了,但是这会给大家带来一个题材,我们地方讲了唯有UI线程也可以去革新我们的UI控件,也就是说在callback中我们是不可能更新UI控件的,这我们怎样让更新UI让用户知道反馈呢?答案在后边接晓
:),让大家先留心于把APM弄精通。

APM异步编程格局详解

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5在此之前都被广泛使用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!我们可以很容易的找到搭配了Begin和End的法子,更要紧的是假使是有代理的地点,我们都得以应用APM这种情势。我们来看一个很粗略的事例:

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delegate void EatAsync(string food);
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var myAsync = new EatAsync(eat);
    Trace.TraceInformation("Activate eating on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    myAsync.BeginInvoke("icecream"new AsyncCallback(clean), myAsync);
}
 
private void eat(string food)
{
    Trace.TraceInformation("I am eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
 
private void clean(IAsyncResult asyncResult)
{
    Trace.TraceInformation("I am done eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

  上边的代码中,大家透过把eat封装成一个信托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的履行。也就是实在的eat方法不是在主线程中执行的,大家得以看输出的结果:

  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Activate eating on thread:
10
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : I am eating…. on thread:
6
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : I am done eating…. on
thread: 6

  clean是我们传进去的callback,该方法会在大家的eat方法执行完未来被调用,所以它会和大家eat方法在同一个线程中被调用。大家只要熟习代理的话就会知道,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为大家机关加进去的办法,大家不用额外做其他工作,这在最初没有TPL和async/await在此以前(APM从.NET1.0时代就有了),的确是一个毋庸置疑的选料。

线程问题

  接下去我们就是更进一步的通晓APM这种形式是什么工作的,然而首先我们要应对下边留下来的题目,这种异步的编程格局有没有为我们打开新的线程?让代码说话:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("Start calling web service on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);

    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}" , Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("End calling web service on thread: {0}, the result of the web service is: {1}",
        Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
        msg);
}

  我们在按钮点击的措施和callback方法中分别出口当前线程的ID,以及她们是不是属于线程池的线程,得到的结果如下:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Start calling web service on thread: 9
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : End calling web service on thread: 14, the result of
the web service is: <!DOCTYPE html>…

  按钮点击的法门是由UI直接决定,很明确它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而我辈的callback却是在一个出自于线程池的后台线程执行的,答案公布了,然而这会给我们带来一个问题,咱们地点讲了只有UI线程也足以去改进我们的UI控件,也就是说在callback中我们是不可能更新UI控件的,这我们什么样让更新UI让用户知道反馈呢?答案在背后接晓
:),让大家先注意于把APM弄精晓。

重复认识APM

了解了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来分析一下APM用到的那多少个对象。
拿大家Web service的代办类来举例,它为我们转移了以下3个点子:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步伊始方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步结束方法

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,假使我们的web

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5在此以前都被广大应用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!我们可以很容易的找到搭配了Begin和End的艺术,更要紧的是即便是有代理的地方,我们都足以行使APM这种格局。我们来看一个很简单的事例:

delegate void EatAsync(string food);
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var myAsync = new EatAsync(eat);
    Trace.TraceInformation("Activate eating on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    myAsync.BeginInvoke("icecream", new AsyncCallback(clean), myAsync);
}

private void eat(string food)
{
    Trace.TraceInformation("I am eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

private void clean(IAsyncResult asyncResult)
{
    Trace.TraceInformation("I am done eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

  上边的代码中,大家因而把eat封装成一个寄托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的执行。也就是实际的eat方法不是在主线程中施行的,我们可以看输出的结果:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Activate eating on thread: 10
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : I am eating…. on thread: 6
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : I am done eating…. on thread: 6

  clean是我们传进去的callback,该方法会在我们的eat方法执行完事后被调用,所以它会和我们eat方法在同一个线程中被调用。大家假诺熟谙代理的话就会精晓,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为大家自行加进去的形式,大家不用额外做此外业务,这在初期没有TPL和async/await从前(APM从.NET1.0时代就有了),的确是一个没错的采取。

service调用还尚未回来,这这些时候就会用阻塞的格局去拿结果。可是在大家传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是一度做到了,也就是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编程格局中Begin方法总是回到IAsyncResult这一个接口的落实。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个特性:

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  WaitHanlde平常作为共同对象的基类,并且可以行使它来阻塞线程,更多消息可以参见MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的拉扯,我们就足以通过以下三种方法去得到当前所推行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 姣好布告

  完成通告就是们在”WinForm异步调用WebService(Service)”这结中用到的办法,调完Begin方法之后,主线程固然完成任务了。我们也不用监督该操作的施行情状,当该操作实施完将来,我们在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,大家可以在分外模式中调用End方法去赢得结果。下边我们再简单说一下边前两种方法。

//轮询获取结果代码

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var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);
 
while (!asyncResult.IsCompleted)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);

 // 强制等待结果代码

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var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);
 
// 也可以调用WaitOne()的无参版本,不限制强制等待时间
if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000))
{
    var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
}
else
{
    // 2s时间已经过了,但是还没有执行完  
}

再度认识APM

问询了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来分析一下APM用到的那多少个对象。
拿我们Web service的代理类来举例,它为大家转变了以下3个形式:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步开始方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步截至方法

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,假使我们的web

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET2.0推出的另一种过渡的异步编程模型,也是在.NET3.5随后Microsoft援助的一种做法,为何呢?
假使我们建一个.NET4.0要么更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会发觉变化的代理类中已经没有Begin和End方法了,记住在3.5的时候是二者共存的,你可以挑选随机一种来使用。不过到了.NET4.0之后,EAP成为了您唯一的采纳。(我从不品味过手动生成代理类,有趣味的同窗可以尝尝一下)让大家来看一下在.NET4下,我们是哪些异步调用Web
Service的。

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}
 
private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Error == null)
    {
        textBox1.Text = e.Result;
    }
    else
    {
        // 出错了
    }
}

service调用还没有回来,这那些时候就会用阻塞的办法去拿结果。可是在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是现已做到了,也就是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编程情势中Begin方法总是回到IAsyncResult这多少个接口的落实。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个特性:

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  WaitHanlde常常作为联合对象的基类,并且可以采取它来阻塞线程,更多音信可以参考MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的拉扯,大家就足以因此以下二种方法去取得当前所举办操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 形成通知

  完成公告就是们在”WinForm异步调用WebService”那结中用到的点子,调完Begin方法之后,主线程尽管完成任务了。我们也不用监督该操作的施行情状,当该操作实践完事后,我们在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,我们可以在分外形式中调用End方法去得到结果。上面我们再简单说一下前方二种情势。

//轮询获取结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

while (!asyncResult.IsCompleted)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);

 // 强制等待结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

// 也可以调用WaitOne()的无参版本,不限制强制等待时间
if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000))
{
    var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
}
else
{ 
    // 2s时间已经过了,但是还没有执行完   
}

线程问题

  不了然我们仍然否记得,在APM情势中,callback是履行在另一个线程中,不能够随易的去更新UI。可是一旦您仔细看一下下边的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的办法中平昔就改进了UI,把重返的内容写到了一个文本框里面。通过一致的主意可以窥见,在EAP这种异步编程形式下,事件绑定的法门也是在调用的可怜线程中实践的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的题目,而且是在同一个线程中举办。
看看下边的代码:

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Call DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" "NO");
 
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}
 
private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Completed DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" "NO");
}

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Call DownloadContentAsync on
thread: 10

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Is current from thread pool? :
NO

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Completed DownloadContentAsync
on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Is current from thread pool? :
NO

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET2.0出产的另一种过渡的异步编程模型,也是在.NET3.5后头Microsoft援助的一种做法,为何吗?
假诺我们建一个.NET4.0或者更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会发现变化的代理类中早就远非Begin和End方法了,记住在3.5的时候是双方共存的,你可以拔取随机一种来利用。可是到了.NET4.0随后,EAP成为了你唯一的挑三拣四。(我从未尝试过手动生成代理类,有趣味的同桌可以品尝一下)让我们来看一下在.NET4下,我们是什么样异步调用Web
瑟维斯(Service)(Service)的。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Error == null)
    {
        textBox1.Text = e.Result;
    }
    else
    { 
        // 出错了
    }
}

async/await 给WinFrom带来了怎么

  假诺说async给ASP.NET带来的是处理能力的滋长,那么在WinForm中给程序员带来的益处则是最大的。我们再也不要因为要促成异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也增强了。不信你看下边大家将调用大家这一个web
service的代码在.NET4.5下实现一下:

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private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContentSoapClient();
    var content = await pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
 
    textBox1.Text = content.Body.DownloadContentResult;
}

  简单的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想也许这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就足以回来响应UI了,在上头的代码中大家是不曾新线程爆发的,和EAP一样得到结果平素就足以对UI操作了。

  async/await似乎的确很好,不过只要我们await后边的代码执行在此外一个线程中会暴发如何事情啊?

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private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = "Calculating Sqrt of 5000000";
    button1.Enabled = false;
    progressBar1.Visible = true;
 
    double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
    {
        double result = 0;
        for (int i = 0; i < 50000000; i++)
        {
            result += Math.Sqrt(i);
 
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }
        return result;
    });
 
    progressBar1.Visible = false;
    button1.Enabled = true;
    label1.Text = "The sqrt of 50000000 is " + sqrt;
}

  大家在界面中放了一个ProgressBar,同时开一个线程去把从1到5000000的平方全体加起来,看起来是一个十分耗时的操作,于是大家用Task.Run开了一个新的线程去执行。(注:淌倘若纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大扶持,大家这边最重如若想给UI一个速度显示当前展开到哪一步了。)看起来没有怎么问题,我们按F5运作吧!
  Bomb~

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  当执行到此处的时候,程序就崩溃了,告诉大家”无效操作,只好从成立porgressBar的线程访问它。“
 这也是大家一起先波及的,在WinForm先后中,唯有UI主线程才能对UI举办操作,其余的线程是没有权力的。接下来大家就来看望,假诺在WinForm中实现非UI线程对UI控制的革新操作。 

线程问题

  不知晓我们仍然否记得,在APM情势中,callback是进行在另一个线程中,不可能随易的去更新UI。不过假诺你细心看一下地点的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的办法中一向就更新了UI,把再次来到的情节写到了一个文本框里面。通过平等的主意可以发现,在EAP这种异步编程形式下,事件绑定的章程也是在调用的分外线程中施行的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的题材,而且是在同一个线程中实施。
看看下面的代码:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Call DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");

    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Completed DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");
}

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Call DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Completed DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

不等线程之间通讯的题目

async/await 给WinFrom带来了怎么着

  如若说async给ASP.NET带来的是处理能力的加强,那么在WinForm中给程序员带来的利益则是最大的。大家再也不用因为要兑现异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也加强了。不信你看下边我们将调用我们相当web
service的代码在.NET4.5下促成一下:

private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContentSoapClient();
    var content = await pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");

    textBox1.Text = content.Body.DownloadContentResult;
}

  简单的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想或许这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就可以回到响应UI了,在上边的代码中我们是从未有过新线程发生的,和EAP一样得到结果平素就足以对UI操作了。

  async/await似乎真的很好,可是只要我们await前面的代码执行在其余一个线程中会暴发哪些业务呢?

private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = "Calculating Sqrt of 5000000";
    button1.Enabled = false;
    progressBar1.Visible = true;

    double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
    {
        double result = 0;
        for (int i = 0; i < 50000000; i++)
        {
            result += Math.Sqrt(i);

            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }
        return result;
    });

    progressBar1.Visible = false;
    button1.Enabled = true;
    label1.Text = "The sqrt of 50000000 is " + sqrt;
}

  我们在界面中放了一个ProgressBar,同时开一个线程去把从1到5000000的平方全体加起来,看起来是一个很是耗时的操作,于是咱们用Task.Run开了一个新的线程去执行。(注:即便是纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大帮扶,我们这边最重假如想给UI一个速度呈现当前拓展到哪一步了。)看起来没有什么问题,大家按F5运作吧!
  Bomb~

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  当执行到这里的时候,程序就完蛋了,告诉大家”无效操作,只可以从创造porgressBar的线程访问它。“
 这也是我们一起始波及的,在WinForm先后中,只有UI主线程才能对UI举行操作,另外的线程是尚未权限的。接下来我们就来探视,倘若在WinForm中实现非UI线程对UI控制的换代操作。 

万能的Invoke

  WinForm中多数的控件包括窗体在内都落实了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,这一个Delegate将会被有着分外控制的线程所调用,从而防止了跨线程访问的题材。

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Trace.TraceInformation("UI Thread : {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Run calculation on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        progressBar1.Invoke(new Action(() => {
            Trace.TraceInformation("Update UI on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }));
    }
    return result;
});

  Desktop.vshost.exe Information: 0 : UI Thread : 9
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Run calculation on thread: 10
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Update UI on thread: 9

  Invoke方法相比简单,我们就不做过多的研商了,不过我们要考虑到一点,Invoke是WinForm实现的UI跨线程交流形式,WPF用的却是Dispatcher,淌假若在ASP.NET下跨线程之间的同步又如何做吧。为了配合各样技能平台下,跨线程同步的题目,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了俺们下边的这些目标。

今非昔比线程之间通讯的问题

SynchronizationContext上下文同步对象

怎么需要SynchronizationContext

  就像我们在WinForm中相见的题材同样,有时候我们需要在一个线程中传送一些数据如故做一些操作到另一个线程。不过在多数情状下那是不容许的,出于安全因素的设想,每一个线程都有它独自的内存空间和上下文。因而在.NET2.0,微软推出了SynchronizationContext。

  它最紧要的效率之一是为大家提供了一种将一些办事任务(Delegate)以队列的点子存储在一个上下文对象中,然后把这一个上下文对象关系到具体的线程上,当然有时四个线程也足以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的协同上下文对象可以使用SynchronizationContext.Current。同时它还为我们提供以下四个情势Post和Send,分别是以异步和一道的不二法门将我们地点说的做事任务放到我们SynchronizationContext的连串中。

SynchronizationContext示例

  仍旧拿我们地点Invoke中用到的例子举例,只是这次我们不直接调用控件的Invoke方法去立异它,而是写了一个Report的措施专门去更新UI。

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double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Current thread id is:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
 
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        Report(new Tuple<intint>(50000000, i));
    }
    return result;
});

  每五次操作完之后我们调用一下Report方法,把我们归总要算的数字,以及当前正值测算的数字传给它就足以了。接下来就看我们的Report方法了。

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private SynchronizationContext m_SynchronizationContext;
private DateTime m_PreviousTime = DateTime.Now;
 
public Form1()
{
    InitializeComponent();
    // 在全局保存当前UI线程的SynchronizationContext对象
    m_SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
}
 
public void Report(Tuple<intint> value)
{
    DateTime now = DateTime.Now;
    if ((now - m_PreviousTime).Milliseconds > 100)
    {
        m_SynchronizationContext.Post((obj) =>
        {
            Tuple<intint> minMax = (Tuple<intint>)obj;
            progressBar1.Maximum = minMax.Item1;
            progressBar1.Value = minMax.Item2;
        }, value);
 
        m_PreviousTime = now;
    }
}

  整个操作看起来要比Inovke复杂一点,与Invoke不同的是SynchronizationContext不需要对Control的引用,而Invoke必须先得有那多少个控件才能调用它的Invoke方法对它进行操作。

万能的Invoke

  WinForm中大部分的控件包括窗体在内都落实了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,这一个Delegate将会被抱有丰裕控制的线程所调用,从而防止了跨线程访问的题材。

Trace.TraceInformation("UI Thread : {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Run calculation on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        progressBar1.Invoke(new Action(() => {
            Trace.TraceInformation("Update UI on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }));
    }
    return result;
});

  Desktop.vshost.exe Information: 0 : UI
Thread : 9
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Run calculation on
thread: 10
  Desktop.vshost.exe
Information: 0 : Update UI on thread: 9

  Invoke方法相比较简单,我们就不做过多的钻探了,但是我们要考虑到一些,Invoke是WinForm实现的UI跨线程互换格局,WPF用的却是Dispatcher,假使是在ASP.NET下跨线程之间的一起又咋办呢。为了配合各类技术平台下,跨线程同步的问题,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了我们下边的这么些目的。

小结

  那篇博客内容有点长,不理解有稍许人方可看看这里:)。最初始自己只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service的一对事物,在一从头这篇文书的问题是”异步编程在WinForm下的履行“,不过写着写着发现更是多的迷团没有解开,其实都是有的老的技巧以前从未接触和摆布好,所以所幸就一次性把他们都重新学习了三遍,与我们大快朵颐。

  我们再来回顾一下稿子所波及到的有些最主要的概念:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大进献(早期ASP.NET的异步开发格局同样也有诸如此类的贡献),是在做客数据库的时候、访问远程IO的时候立刻放出了脚下的处理性程,可以让那么些线程回到线程池中,从而实现可以去处理其他请求的功用。
  2. 异步的ASP.NET开发能够在处理能力上带来多大的增长,取决于大家的次序有稍许日子是被打断的,也就是这么些访问数据库和长距离瑟维斯(Service)的时刻。
  3. 除开将代码改成异步,大家还亟需在IIS上做一些绝对的部署来促成最优化。
  4. 不管是ASP.NET、WinForm依旧Mobile、仍然平板,在大型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以不管您现在是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),仍旧所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或者是相比新颖的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是整整大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级这个端的价值,正是因为我们注意于不同,努力提升每一个端的用户体验,才能让这些巨型系统有有名的火候。我想说的是,在您对现行技能拿到一定的形成之后,不要结束学习,因为任何软件架构系列中还有为数不少众多美好的事物值得大家去发现。
  5. APM和EAP是在async/await以前的二种不同的异步编程模式。
  6. APM假设不封堵主线程,那么成功通告(回调)就会执行在此外一个线程中,从而给我们更新UI带来一定的题目。
  7. EAP的通告事件是在主线程中实践的,不会设有UI交互的题目。
  8. 最终,大家还学习了在Winform下不同线程之间交互的问题,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,从.NET1.0的话就有了。在.NET2.0的时候,微软发现到了APM的回调函数中与UI交互的问题,于是带来了新的EAP。APM与EAP一贯并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带动了TPL,也就是我们所熟悉的Task编程,而.NET4.5就是我们我们精通的async/await了,可以看到.NET平昔在不停的开拓进取,加上近来相连的和开源社区的搭档,跨平台等特点的引入,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最后,这篇作品从找资料学习到写出来,差不多花了我五个周未的光阴,希望可以给需要的人或者感兴趣想要不断学习的人或多或少扶持(不管是往前读书,如故以后学习)最终还要感谢@田园里面的蟋蟀,在阅读的时候给我找了一些错别字!

SynchronizationContext上下文同步对象

干什么需要SynchronizationContext

  就像我们在WinForm中遭逢的题材同样,有时候我们需要在一个线程中传送一些数码或者做一些操作到另一个线程。不过在大部状态下这是不允许的,出于安全因素的设想,每一个线程都有它独立的内存空间和上下文。因而在.NET2.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它根本的效果之一是为我们提供了一种将一些行事任务(Delegate)以队列的方法存储在一个上下文对象中,然后把那么些上下文对象关系到具体的线程上,当然有时五个线程也可以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的一起上下文对象可以使用SynchronizationContext.Current。同时它还为我们提供以下六个点子Post和Send,分别是以异步和一道的章程将我们地点说的干活任务放到大家SynchronizationContext的行列中。

SynchronizationContext示例

  依旧拿我们地方Invoke中用到的例证举例,只是本次大家不直接调用控件的Invoke方法去改进它,而是写了一个Report的主意专门去更新UI。

double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Current thread id is:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        Report(new Tuple<int, int>(50000000, i));
    }
    return result;
});

  每两回操作完事后大家调用一下Report方法,把大家一起要算的数字,以及当前正值测算的数字传给它就可以了。接下来就看我们的Report方法了。

private SynchronizationContext m_SynchronizationContext;
private DateTime m_PreviousTime = DateTime.Now;

public Form1()
{
    InitializeComponent();
    // 在全局保存当前UI线程的SynchronizationContext对象
    m_SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
}

public void Report(Tuple<int, int> value)
{
    DateTime now = DateTime.Now;
    if ((now - m_PreviousTime).Milliseconds > 100)
    {
        m_SynchronizationContext.Post((obj) =>
        {
            Tuple<int, int> minMax = (Tuple<int, int>)obj;
            progressBar1.Maximum = minMax.Item1;
            progressBar1.Value = minMax.Item2;
        }, value);

        m_PreviousTime = now;
    }
}

  整个操作看起来要比Inovke复杂一点,与Invoke不同的是SynchronizationContext不需要对Control的引用,而Invoke必须先得有那么些控件才能调用它的Invoke方法对它举办操作。

引用 & 增加阅读

http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://blog.stevensanderson.com/2008/04/05/improve-scalability-in-aspnet-mvc-using-asynchronous-requests
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2007/07/21/asp-net-thread-usage-on-iis-7-0-and-6-0.aspx 
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://mohamadhalabi.com/2014/05/08/thread-throttling-in-iis-hosted-wcf-sync-vs-async/
Pro Asynchronous Programs with .NET by Richard Blewett and Andrew Clymer

作者:Jesse 出处: http://jesse2013.cnblogs.com/

本文版权归作者和和讯共有,欢迎转载,但未经作者同意必须保留此段表明,且在作品页面显著地方给出原文连接,否则保留追究法律责任的权利。如若觉得还有扶助的话,可以点一下右下角的【推荐】,希望可以不断的为我们带来好的技艺著作!想跟自己一同提高么?这就【关注】我呢。

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小结

  这篇博客内容有点长,不知道有稍许人得以见到此间:)。最先导自我只是想写写WinFrom下异步调用Web
瑟维斯(Service)的一些东西,在一起来这篇文书的题目是”异步编程在WinForm下的实施“,可是写着写着发现越来越多的迷团没有解开,其实都是有些老的技艺从前不曾接触和摆布好,所以所幸就一回性把他们都重新学习了三回,与我们大快朵颐。

  大家再来回顾一下篇章所波及到的有些重中之重的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大贡献(早期ASP.NET的异步开发格局同样也有诸如此类的孝敬),是在做客数据库的时候、访问远程IO的时候登时放出了当下的处理性程,能够让那些线程回到线程池中,从而实现可以去处理任何请求的效益。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在拍卖能力上带来多大的加强,取决于大家的主次有微微时间是被封堵的,也就是这个访问数据库和长途Service的刻钟。
  3. 而外将代码改成异步,大家还索要在IIS上做一些针锋相对的安排来促成最优化。
  4. 无论是是ASP.NET、WinForm依旧Mobile、仍然平板,在巨型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以随便你现在是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),依然所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或者是相比较流行的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是百分之百大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级那些端的价值,正是因为大家注意于不同,努力提升每一个端的用户体验,才能让这些巨型系统有露脸的火候。我想说的是,在你对现在技能拿到一定的成功之后,不要结束学习,因为整个软件架构序列中还有为数不少居多好好的事物值得大家去发现。
  5. APM和EAP是在async/await在此以前的二种不同的异步编程格局。
  6. APM如若不封堵主线程,那么成功公告(回调)就会进行在其余一个线程中,从而给大家更新UI带来一定的题目。
  7. EAP的关照事件是在主线程中执行的,不会设有UI交互的问题。
  8. 末段,大家还学习了在Winform下不同线程之间互相的问题,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,从.NET1.0来说就有了。在.NET2.0的时候,微软意识到了APM的回调函数中与UI交互的问题,于是带来了新的EAP。APM与EAP平素并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带动了TPL,也就是我们所熟练的Task编程,而.NET4.5就是大家我们了然的async/await了,能够看到.NET向来在不停的提高,加上近来不断的和开源社区的协作,跨平台等特性的引入,我们有理由相信.NET会越走越好。

  最终,这篇作品从找资料学习到写出来,差不多花了我五个周未的光阴,希望可以给需要的人依然感兴趣想要不断学习的人或多或少扶持(不管是往前读书,依然以后学习)最终还要感谢@田园里面的蟋蟀,在读书的时候给自己找了有些错别字!

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posted @ 2014-07-15
08:42 腾飞(Jesse) 阅读(19808) 评论(152) 编辑 收藏

引用 & 扩张阅读

http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://blog.stevensanderson.com/2008/04/05/improve-scalability-in-aspnet-mvc-using-asynchronous-requests
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2007/07/21/asp-net-thread-usage-on-iis-7-0-and-6-0.aspx 
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://mohamadhalabi.com/2014/05/08/thread-throttling-in-iis-hosted-wcf-sync-vs-async/
Pro Asynchronous Programs with .NET by Richard Blewett and Andrew Clymer

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