Эндрю Троелсен - ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ С# 2005 И ПЛАТФОРМА .NET 2.0. 3-е издание

// Тип делегата C#.

public delegate int BinaryOp(int x, int y);

В соответствии с данным определением BinaryOp может указывать на любой метод с двумя целочисленными аргументами, возвращающий целочисленное значение. После компиляции соответствующий компоновочный блок будет содержать полноценное определение класса, которое динамически генерируется на основе декларации делегата. В случае BinaryOp это определение класса будет выглядеть приблизительно так (приводится в псевдокоде).

sealed class BinaryOp: System.MulticastDelegate {

public BinaryOp(object target, uint functionAddress);

public voidInvoke (intx, inty);

public IAsyncResult BeginInvoke (intx, inty, AsyncCallback cb, object state);

public intEndInvoke(IAsyncResult result);

}

Напомним, что генерируемый метод Invoke() используется для вызова методов, обслуживаемых объектом делегата в синхронном режиме. В этом случае вызывающий поток (например, первичный поток приложения) вынужден ждать, пока не завершится вызов делегата. Также напомним, что в C# метод Invoke() не вызывается в программном коде явно, а запускается в фоновом режиме при использовании "нормального синтаксиса" вызова метода. Рассмотрите следующий программный код, в котором статический метод Add() вызывается в синхронной (т.е. блокирующей) форме.

// Это требуется для вызова Thread.Sleep().

using System.Threading;

using System;

namespace SyncDelegate {

public delegate int BinaryOp(int x, int y);

class Program {

static void Main(string[] args) {

Console.WriteLine("***** Синхронный вызов, делегата *****");

// Вывод ID выполняемого потока.

Console.WriteLine("Вызван Main() в потоке {0}.", Thread.CurrentThread.GetHashCode());

// Вызов Add() в синхронной форме.

BinaryOp b = new BinaryOp(Add);

int answer = b(10, 10);

// Эти строки не будут выполнены до завершения

// работы метода Add().

Console.WriteLine("В Main() еще есть работа!");

Console.WriteLine("10 + 10 равно {0}.", answer);

Console.ReadLine();

}

static int Add(int x, int y) {

// Вывод ID выполняемого потока.

Console.WriteLine("Вызван Add() в потоке {0}.", Thread.CurrentThread.GetHashCode());

// Пауза примерно 5 секунд для

// имитации длительной операции.

Thread.Sleep(5000);

return x + у;

}

}

}

Сначала заметим, что в этой программе используется пространство имен System.Threading. В методе Add() вызывается статический метод Thread.Sleep(), чтобы приостановить вызывающий поток (приблизительно) на пять секунд для имитации задачи, выполнение которой требует много времени. Поскольку метод Add() вызывается в синхронной форме, метод Main() не напечатает результат операции до тех пор, пока не завершится работа метода Add().

Далее заметим, что метод Main() получает доступ к текущему потоку (с помощью Thread.CurrentThread) и печатает его хешированный код. Поскольку этот хешированный код представляет объект в конкретном состоянии, соответствующее значение можно использовать как "грубый" идентификатор потока. Та же логика используется в статическом методе Add() . Как и следует ожидать, поскольку вся работа в этом приложении выполняется исключительно первичным потоком, вы увидите одинаковые хешированные значения в консольном выводе программы (рис. 14.1).

Рис. 14.1. Синхронные вызовы методов "блокируют" другие вызовы

При выполнении этой программы вы заметите, что перед тем выполнением Console.WriteLine() произойдет пятисекундная задержка. И хотя многие методы (если не подавляющее их большинство) могут вызваться синхронно совершенно безболезненно, делегатам .NET, если это необходимо, можно дать указание вызывать методы асинхронно.

Исходный код.Проект SyncDelegate размещен в подкаталоге, соответствующем главе 14.

Если для вас тема многопоточных приложений является новой, вы можете спросить, чем же на самом деле является асинхронный вызов метода. Вы, без сомнения, знаете о том, что для выполнения некоторых программных операций требуется время. Предыдущий метод Add() был исключительно иллюстративным, но представьте себе, что вы построили однопоточное приложение, в котором вызывается метод удаленного объекта, выполняющий сложный запрос к большой базе данных или запись 500 строк текста во внешний файл. Пока не закончится выполнение этих операций, приложение будет казаться зависшим достаточно долгое время. Пока соответствующая задача не будет обработана, все другие возможности программы (такие как, например, активизация меню, выбор элементов в панели инструментов или вывод на консоль) будут недоступны для пользователя.

Но как дать указание делегату вызвать метод в отдельном потоке выполнения, чтобы имитировать одновременное выполнение множества задач? К счастью, нужной для этого способностью автоматически наделяется каждый тип делегата .NET. И более того, для такого вызова вам не требуется углубляться в детали пространства имен System.Threading (хотя, естественно, одно другому не мешает).

Когда компилятор C# обрабатывает ключевое слово delegate, динамически генерируемый класс определяет два метода с именами BeginInvoke() и EndInvoke(). Для нашего определения делегата BinaryOp эти методы оказываются следующими.

sealed class BinaryOp: System.MulticastDelegate {

…

// Используется для асинхронного вызова метода.

public IAsyncResult BeginInvoke(int x , int y, AsyncCallback cb, object state);

// Используется для извлечения возвращаемого значения

// вызванного метода.

public int EndInvoke(IAsyncResult result);

}

Первый набор параметров, передаваемых в BeginInvoke(), формируется на основе формата делегата C# (в случае BinaryOp это два целочисленных значения). Последними двумя аргументами всегда являются System.AsyncCallback и System.Object. Мы рассмотрим роль этих параметров чуть позже, а пока что для каждого из них мы будем использовать null.

Метод BeginInvoke() всегда возвращает объект, реализующий интерфейс IAsyncResult, а метод EndInvoke() имеет единственный параметр типа IAsyncResult. Совместимый с IAsyncResult объект, возвращаемый методом BeginInvoke(), и является тем связующим механизмом, который позволяет вызывающему потоку получить результат асинхронного вызова метода позже с помощью EndInvoke(). Интерфейс IAsyncResult (определенный в пространстве имен System) задается так, как показано ниже.

public interface IAsyncResult{

object AsyncState { get; }

WaitHandle AsyncWaitHandle { get; }

bool CompletedSynchronously { get; }