按照操作執(zhí)行所需的資源類(lèi)型，我們可以將操作分為CPU綁定型（CPU Bound）操作和I/O綁定型（I/O Bound）操作。對(duì)于前者，操作的執(zhí)行主要利用CPU進(jìn)行密集的計(jì)算，而對(duì)于后者，大部分的操作處理時(shí)間花在I/O操作處理，比如訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)資源等。對(duì)于I/O綁定型操作，我們可以充分利用多線程的機(jī)制，讓多個(gè)操作在自己的線程并發(fā)執(zhí)行，從而提高系統(tǒng)性能和響應(yīng)能力。服務(wù)調(diào)用就是典型的I/O綁定型操作，所以多線程在服務(wù)調(diào)用中具有廣泛的應(yīng)用。在本篇文章中，我們專(zhuān)門(mén)來(lái)討論多線程或者是異步操作在WCF中的具體應(yīng)用。

如果按照異步操作發(fā)生的位置，我個(gè)人將WCF應(yīng)用的異步操作分為下面3種變體。

• 異步信道調(diào)用：客戶(hù)端通過(guò)綁定創(chuàng)建的信道向服務(wù)端發(fā)送消息，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)服務(wù)的調(diào)用，不管消息通過(guò)信道向服務(wù)端發(fā)送的方式是同步的（采用請(qǐng)求-回復(fù)MEP進(jìn)行消息交換）還是異步的（采用單向MEP進(jìn)行消息交換），客戶(hù)端程序都可以通過(guò)代理對(duì)象異步地調(diào)用信道，從而實(shí)現(xiàn)異步服務(wù)調(diào)用；
• 單向（One-way）消息交換：客戶(hù)端的信道通過(guò)單向的消息交換模式向服務(wù)端發(fā)送消息，消息一旦抵達(dá)傳輸層馬上返回，從而達(dá)到異步服務(wù)調(diào)用的效果；
• 異步服務(wù)實(shí)現(xiàn)：服務(wù)端在具體實(shí)現(xiàn)服務(wù)操作的時(shí)候，采用異步調(diào)用的方式。

圖1清晰地揭示了以上3種異步場(chǎng)景在整個(gè)服務(wù)調(diào)用中所發(fā)生的時(shí)機(jī)。對(duì)于這3種典型的異步操作，它們之間是相互獨(dú)立的。對(duì)于單向消息交換，由于在上面一節(jié)中已經(jīng)進(jìn)行過(guò)詳細(xì)的介紹，在本節(jié)中主要介紹其余兩種異步操作的具體使用。本篇文章我們著重探討第一種形式（異步信道調(diào)用）的異步調(diào)用，關(guān)于異步服務(wù)的實(shí)現(xiàn)放在下篇中。

圖1 WCF多線程應(yīng)用的三種典型場(chǎng)景

為了方便客戶(hù)端進(jìn)行異步的服務(wù)調(diào)用，最簡(jiǎn)便的方式就通過(guò)SvcUtil.exe這個(gè)代碼生成工具幫助我們生成機(jī)遇異步調(diào)用的服務(wù)代理類(lèi)。由于SvcUtil.exe同時(shí)也為VS提供了添加服務(wù)引用的實(shí)現(xiàn)，異步服務(wù)代理也可以通過(guò)添加服務(wù)引用的方式創(chuàng)建。在具體通過(guò)服務(wù)代理進(jìn)行異步服務(wù)調(diào)用的時(shí)候，可以采用不同的調(diào)用形式，不僅可以采用參數(shù)典型的BeginXxx和EndXxx的形式，也可以采用回調(diào)（Callback）的形式，還可以采用事件注冊(cè)的形式。

一、異步服務(wù)代理的創(chuàng)建

對(duì)于任何一個(gè)服務(wù)操作，不管它是否采用了異步的實(shí)現(xiàn)方式，也不管是否采用單向的消息交換模式，我們均可以通過(guò)添加服務(wù)引用或者直接使用SvcUtil.exe的方式創(chuàng)建異步服務(wù)代理，對(duì)服務(wù)進(jìn)行異步調(diào)用。

如果通過(guò)添加服務(wù)引用的方式來(lái)創(chuàng)建異步服務(wù)代理，只需要在添加服務(wù)引用對(duì)話框中點(diǎn)擊“高級(jí)（Advanced）”按鈕，便會(huì)彈出如下一個(gè)“服務(wù)引用設(shè)置（Service Reference Settings）”對(duì)話框，勾選“生成異步操作（Generate asynchronous operations）”復(fù)選框即可，如圖2所示。

圖2 添加服務(wù)引用時(shí)生成異步操作的設(shè)置

通過(guò)這種方式生成的代理類(lèi)與沒(méi)有選擇“生成異步操作”選項(xiàng)一樣，都是生成一個(gè)繼承自ClientBase<TChannel>的類(lèi)，所不同的是，該類(lèi)中會(huì)多出一些與異步服務(wù)調(diào)用相關(guān)的成員。我們同樣以我們的CalculatorService為例（服務(wù)契約的定義如下）。

1: [ServiceContract(Namespace="urn:artech.com")] 2: public interface ICalculator 3: { 4: [OperationContract] 5: double Add(double x, double y); 6: }

通過(guò)這種方式生成的代理類(lèi)CalculateClient會(huì)多出下面列出的事件和方法成員。

1: public partial class CalculateClient : ClientBase< ICalculator>, ICalculator 2: { 3: //其他成員 4: public event System.EventHandler<AddCompleteEventArgs> AddComplete; 5: public IAsyncResult BeginAdd(double x, double y, AsyncCallback callback, object asyncState) 6: { 7: //省略實(shí)現(xiàn) 8: } 9: 10: public double EndAdd(System.IAsyncResult result) 11: { 12: //省略實(shí)現(xiàn) 13: } 14: 15: public void AddAsync(double x, double y) 16: { 17: //省略實(shí)現(xiàn) 18: } 19:? 20: public void AddAsync(double x, double y, object userState) 21: { 22: //省略實(shí)現(xiàn) 23: } 24: }

事件AddComplete將在Add操作執(zhí)行之后觸發(fā)，你可以注冊(cè)該事件，在運(yùn)算結(jié)束之后做一些特殊的工作，比如運(yùn)算結(jié)果的顯示。該事件包含一個(gè)特殊的EventArgs：AddCompleteEventArgs。該事件參數(shù)類(lèi)型同樣是通過(guò)添加服務(wù)引用自動(dòng)創(chuàng)建的。AddCompleteEventArgs繼承自System.ComponentModel.AsyncCompleteEventArgs。在事件處理器中可以通過(guò)該參數(shù)得到異步方法執(zhí)行的結(jié)果（Result屬性）和異步操作執(zhí)行過(guò)程中拋出的異常（Error屬性），以及得到在執(zhí)行異步操作顯式指定的信息（UserState）。AddCompleteEventArgs和AsyncCompleteEventArgs的定義如下。

1: public partial class AddCompleteEventArgs : AsyncCompleteEventArgs 2: { 3:? 4: public AddCompleteEventArgs(object[] results,Exception exception, bool cancelled, object userState) : 5: base(exception, cancelled, userState) 6: { 7: //省略實(shí)現(xiàn) 8: } 9:? 10: public double Result 11: { 12: get 13: { 14: //省略實(shí)現(xiàn) 15: } 16: } 17: }

?

1: public class AsyncCompleteEventArgs : EventArgs 2: { 3: public bool Cancelled { get; } 4: public Exception Error { get; } 5: public object UserState { get; } 6: }

二、通過(guò)BeginXxx/EndXxx進(jìn)行異步服務(wù)調(diào)用

接下來(lái)我將介紹3種不同的執(zhí)行異步服務(wù)調(diào)用的方式，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們以上面提到的CalculatorService為例演示通過(guò)異步操作得到運(yùn)算結(jié)果，并將結(jié)果輸出。首先采用傳統(tǒng)的異步編程模式BeginXxx/EndXxx，如下面的代碼所示，在調(diào)用BeginAdd方法后，可以做一些額外的處理工作，這些工作將會(huì)和Add服務(wù)操作的調(diào)用并發(fā)地運(yùn)行，最終的運(yùn)算結(jié)果通過(guò)EndAdd方法得到。

1: CalculateClient proxy = new CalculateClient(); 2: IAsyncResult asynResult = proxy.BeginAdd(1, 2, null, null); 3: //其他操作 4: double result = proxy.EndAdd(asynResult); 5: proxy.Close(); 6: Console.WriteLine("x + y = {2} when x = {0} and y = {1}", 1, 2, result);

三、通過(guò)回調(diào)的方式進(jìn)行異步服務(wù)調(diào)用

通過(guò)上面的方式進(jìn)行異步調(diào)用有一個(gè)不好的地方，就是當(dāng)EndAdd方法被執(zhí)行的時(shí)候，如果異步執(zhí)行的方法Add沒(méi)有執(zhí)行結(jié)束的話，該方法將會(huì)阻塞當(dāng)前線程并等待異步方法的結(jié)束，往往不能起到地多線程并發(fā)執(zhí)行應(yīng)有的作用。我們真正希望的是在異步執(zhí)行結(jié)束后自動(dòng)回調(diào)設(shè)定的操作，這樣就可以采用回調(diào)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的機(jī)制了。

在下面的代碼中，我們通過(guò)一個(gè)匿名方法的形式定義回調(diào)操作，由于在回調(diào)操用中輸出運(yùn)算結(jié)果時(shí)需要使用到參與運(yùn)算的操作數(shù)，我們通過(guò)BeginAdd方法的最后一個(gè)object類(lèi)型參數(shù)實(shí)現(xiàn)向回調(diào)操作傳遞數(shù)據(jù)，在回調(diào)操作中通過(guò)IAsyncResult對(duì)象的AsyncState獲得。

1: CalculateClient proxy = new CalculateClient(); 2: proxy.BeginAdd(1, 2, 3: delegate(IAsyncResult asyncResult) 4: { 5: double[] operands = asyncResult.AsyncState as double[]; 6: double result = proxy.EndAdd(asyncResult); 7: proxy.Close(); 8: Console.WriteLine("x + y = {2} when x = {0} and y = {1}", operands[0], operands[1], result); 9: }, new double[]{1,2});

四、通過(guò)事件注冊(cè)的方式進(jìn)行異步服務(wù)調(diào)用

實(shí)際上，事件注冊(cè)和通過(guò)回調(diào)從表現(xiàn)上看比較類(lèi)似，當(dāng)操作結(jié)束之后，對(duì)于前者通過(guò)觸發(fā)事件的方式執(zhí)行相應(yīng)的操作，而對(duì)于后者直接執(zhí)行指定的回調(diào)操作。如果采用事件注冊(cè)的方式，上面的代碼就可以改寫(xiě)成下面的形式。通過(guò)AddAsync開(kāi)始異步操作，如果需要向AddComplete事件傳遞數(shù)據(jù)，可以使用該方法的第3個(gè)參數(shù)userState（該參數(shù)和BeginAdd的第4個(gè)參數(shù)asyncState具有相似的作用），設(shè)定的值可以通過(guò)AddCompleteEventArgs的UserState屬性獲得，而操作執(zhí)行的結(jié)果則通過(guò)AddCompleteEventArgs的Result屬性獲得。

1: CalculateClient proxy = new CalculateClient(); 2: proxy.AddComplete += delegate(object sender, AddCompleteEventArgs args) 3: { 4: double[] operands = args.UserState as double[]; 5: double result = args.Result; 6: proxy.Close(); 7: Console.WriteLine("x + y = {2} when x = {0} and y = {1}", operands[0], operands[1], result); 8: }; 9: proxy.AddAsync(1, 2,new double[]{1,2}); 作者：Artech
出處：http://artech.cnblogs.com
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的WCF技术剖析之十一：异步操作在WCF中的应用（上篇）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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