异步调用结果的获取

很多时候，为了获得更好的响应速度和并发性时，我们采用主动对象（线程池）的模式来实现对函数的执行。

这样做一个不便之处在于：函数调用者并不是函数的执行者，调用者并不知道何时函数执行完成。特别是有的时候，函数的调用者需要根据函数的返回值来决定下一步的操作，这个时候就需要一种机制来获取函数的返回值。

关于异步调用及返回值的获取，C#本身的委托异步调用是一种非常完善的异步机制。然而有时不能适合如我们的需要，这里从底层开始简单的实现自己的异步机制，可以有一个更清楚的认识和学习，并且和C#提供的语法糖无关，可以移植到各种其它语言中去。

异步调用的返回值的获取方式有两种：同步获取和异步获取。

异步获取：

异步获取非常简单，函数调用者在对执行者添加函数任务时，同时注册一个回调函数。函数执行者执行玩函数后，执行回调函数，返回值通过回调函数的参数带回。

同步获取：

异步获取的方式获取的返回值是在执行者的线程返回，而不是在调用者的线程中，使用起来不是很方便，同步调用则可以解决这个问题

同步调用主要分为以下几个步骤。

函数调用者添加函数执行任务后，阻塞当前线程。
函数执行者执行完函数后，将返回值放在和调用者约定的位置，并通知函数调用者线程。
函数调用者接收到通知后，停止阻塞线程，通过约定的位置获取返回值，继续执行。

PS：其实通过这种方式从效率上和复杂性来讲，不如直接调用函数来得方便。这种方式一般在如下几种情况下使用：

函数只能通过异步方式执行，而为了程序逻辑简单，需要用同步方式获取。
函数调用虽然非常耗时，但只在很少的情况下需要用同步的方式获取返回值，这时使用异步调用仍能节省许多时间。

两种获取返回值方式的比较：

同步获取逻辑上比较简单。
异步获取效率较高。

每种方式的优点是对方的缺电，两种方式互为补充，可根据具体情况适当使用，甚至一起使用，

实现：

异步调用的实现非常简单，特别是在C#支持lamabda表达式之后，可以以一种非常优雅的方式封装函数，获取返回值，这里就不介绍了。

同步调用的一种简单的实现如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

using System.Threading;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Future<string> f = new Future<string>(Foo);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(x => { Thread.Sleep(3 * 1000); f.Excute(); });
            //ThreadPool.QueueUserWorkItem(x => f.Excute());

            Thread.Sleep(1000);
            Console.WriteLine("waitting answer...");

            //f.Wait();
            //Console.WriteLine("answer:\t" + f.Value);

            if (f.Wait(TimeSpan.FromSeconds(5)))
                Console.WriteLine("answer:\t" + f.Value);
            else
                Console.WriteLine("time out");

            Console.WriteLine("test finished");
            Thread.Sleep(-1);
        }

        static string Foo()
        {
            Console.WriteLine("foo begin");
            string s = Console.ReadLine();
            Console.WriteLine("foo finished.");
            return s;
        }
    }

    delegate T ExcuteHanlder<T>();

    class Future<T>
    {
        public T Value { get; private set; }
        public bool Ready { get; private set; }

        ExcuteHanlder<T> function;
        public Future(ExcuteHanlder<T> function)
        {
            this.function = function;
        }

        public void Excute()
        {
            Value = function();

            lock (this)
            {
                Ready = true;
                Monitor.Pulse(this);
            }
        }

        public bool Wait()
        {
            return Wait(TimeSpan.Zero);
        }

        public bool Wait(TimeSpan timeout)
        {
            lock (this)
            {

                if (!Ready)
                {
                    if (timeout == TimeSpan.Zero)
                        return Monitor.Wait(this);
                    else
                        return Monitor.Wait(this, timeout);
                }
            }
            return true;
        }

    }
}