C# 中的异步方法如何工作？

Question

我在我的一些项目中使用异步方法，我喜欢它，因为它使我的应用程序更具可扩展性。但是，我想知道异步方法如何在后台真正工作？.NET（或 Windows？）如何知道调用已完成？根据我进行的异步调用的数量，我可以看到创建了新线程（但并不总是......）。为什么？

此外，我想监控一个请求需要多长时间才能完成。为了测试这个概念，我编写了以下代码，该代码异步调用 Web 服务并在启动秒表后立即调用。

for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
    myWebService.BeginMyMethod(new MyRequest(), result, new AsyncCallback(callback), i);
    stopWatches[i].Start();
}
// Call back stop the stopwatch after calling EndMyMethod

这是行不通的，因为所有请求 (10000) 都有相同的开始时间，并且持续时间将线性增加（调用 0 = 持续时间 1，调用 1 = 持续时间 2，等等）。如何监控异步方法调用的实际持续时间（从请求真正执行到结束）？

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更新: ：异步方法会阻塞流程吗？据我所知，它使用 .NET ThreadPool 但如何 IAsyncResult 知道通话已完成，是时候拨打电话了 CallBack 方法？

Answer 1

代码是铁路，线程是火车。当火车进入铁路时，它会执行代码。

BeginMyMethod 由主线程执行。如果您查看 BeginMyMethod ，它只需将 MyMethod 的委托添加到 ThreadPool 的队列中。实际的 MyMethod 由火车池中的一列火车执行。完成 MyMethod 时调用的完成例程由执行 MyMethod 的同一线程执行，而不是由运行其余代码的主线程执行。当一个线程池线程忙于执行 MyMethod 时，主线程可以乘坐铁路系统的其他部分（执行其他一些代码），或者只是睡觉，等待直到某些信号量被点亮。

因此，没有 IAsyncResult ＆quot;知道＆quot;何时调用完成例程，完成例程只是线程池的线程在执行 MyMethod 后立即调用的委托。

我希望你不介意有些幼稚的火车比喻，我知道在向人们解释多线程时，它不止一次帮助过我。

Answer 2

它的关键是调用 Begin 排队请求以执行您的方法。该方法实际上是在ThreadPool上执行的，ThreadPool是运行时提供的一组工作线程。

线程池是一组固定的线程，用于在异步任务进入队列时处理它们。这就解释了为什么你看到执行时间越来越长 - 你的方法可能会在大致相同的时间内执行，但是在队列中所有先前的方法都被执行之前它们才会启动。

要监视实际执行异步方法所需的时间长度，您必须在方法的开头和结尾处启动和停止计时器。

以下是 ThreadPool 课程的文档和文章关于异步方法，可以更好地解释正在发生的事情。

Answer 3

异步方法通过使用 .NET 来工作 ThreadPool. 。他们将把工作推向 ThreadPool 线程（如果需要，可能会创建一个线程，但通常只是重用一个线程）以便在后台工作。

就您而言，您可以做您正在做的事情，但是，请意识到 ThreadPool 它可以使用的线程数量有限。您将把您的工作生成到后台线程上，第一个线程将立即运行，但过了一会儿，它们将排队，直到“任务”完全运行之前才开始工作。这将使线程的出现花费越来越长的时间。

但是，您的秒表标准有些缺陷。您应该测量完成 N 个任务所需的总时间，而不是完成一项任务的 N 次。这将是一个更有用的指标。

Answer 4

大部分执行时间可能发生在 BeginMyMethod（）之前。在这种情况下，您的测量结果会太低。实际上，根据API， BeginMyMethod（）可能会在离开堆栈本身之前调用回调。将调用提升到 StopWatch.Start（）应该会有所帮助。