c# 多线程与异步调用

　　异步操作的本质

　　在方法调用前为异步方法指定一个回调函数，方法调用后被线程池中的一个线程接管，执行该方法。主线程立即返回，继续执行其他工作或响应用户请求。如果异步方法执行完　　　　毕，回调函数被自动执行，以处理异步方法的调用结果。如何实现异步方法呢？C#通过异步委托调用BeginInvoke和EndInvoke方法来实现异步方法。

　　BeginInvoke方法原型： IAsyncResult BeginInvoke(......, AsyncCallback callback, object o); ......表示异步委托中定义的参数列表。 AsyncCallback参数是一个用于　　回调函数的委托，它的原型为： public delegate void AsyncCallback(IAsyncResult ar)。其中IAsyncResult参数用于包装异步方法的执行结果。 Object参数用于在主线程与回调函数间传递一些附加信息，如同步信息。

EndInvoke方法原型： xxx EndInvoke(IAsyncResult result); xxx表示异步委托原型中定义的返回数据类型，IAsyncResult用于包装异步方法的执行结果。

　　线程的本质
　　线程不是一个计算机硬件的功能，而是操作系统提供的一种逻辑功能，线程本质上是进程中一段并发运行的代码，所以线程需要操作系统投入CPU资源来运行和调度。

　　异步操作的优缺点

　　因为异步操作无须额外的线程负担，并且使用回调的方式进行处理，在设计良好的情况下，处理函数可以不必使用共享变量（即使无法完全不用，最起码可以减少共享变量的数量），减少了死锁的可能。当然异步操作也并非完美无暇。编写异步操作的复杂程度较高，程序主要使用回调方式进行处理，与普通人的思维方式有些初入，而且难以调试。

　　多线程的优缺点
　　多线程的优点很明显，线程中的处理程序依然是顺序执行，符合普通人的思维习惯，所以编程简单。但是多线程的缺点也同样明显，线程的使用（滥用）会给系统带来上下文切换的额外负担。并且线程间的共享变量可能造成死锁的出现。

　　适用范围

　　在了解了线程与异步操作各自的优缺点之后，我们可以来探讨一下线程和异步的合理用途。我认为：当需要执行I/O操作时，使用异步操作比使用线程+同步I/O操作更合适。I/O操作不仅包括了直接的文件、网络的读写，还包括数据库操作、Web Service、HttpRequest以及.Net Remoting等跨进程的调用。
　　而线程的适用范围则是那种需要长时间CPU运算的场合，例如耗时较长的图形处理和算法执行。但是往往由于使用线程编程的简单和符合习惯，所以很多朋友往往会使用线程来执行耗时较长的I/O操作。这样在只有少数几个并发操作的时候还无伤大雅，如果需要处理大量的并发操作时就不合适了。

下面看个异步调用的实例：

using System;
using System.Threading;

namespace AsyncDelegateDemo
{
  delegate void AsyncFoo(int i);
  class Program
  {
    ///<summary>
    /// 输出当前线程的信息
    ///</summary>
   ///<param name="name">方法名称</param>

    static void PrintCurrThreadInfo(string name)
    {
      Console.WriteLine("Thread Id of " + name+ " is: " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId+ ", current thread is "
      + (Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "" : "not ")
      + "thread pool thread.");
    }

    ///<summary>
    /// 测试方法，Sleep一定时间
    ///</summary>
    ///<param name="i">Sleep的时间</param>
    static void Foo(int i)
    {
       PrintCurrThreadInfo("Foo()");
       Thread.Sleep(i);
    }

    ///<summary>
    /// 投递一个异步调用
    ///</summary>
    static void PostAsync()
    {
      AsyncFoo caller = new AsyncFoo(Foo);
      caller.BeginInvoke(1000, new AsyncCallback(FooCallBack), caller);
    }

    static void Main(string[] args)
    {
      PrintCurrThreadInfo("Main()");
      for(int i = 0; i < 10 ; i++)
      {
         PostAsync();
      }
      Console.ReadLine();
    }

    static void FooCallBack(IAsyncResult ar)
    {
      PrintCurrThreadInfo("FooCallBack()");
      AsyncFoo caller = (AsyncFoo) ar.AsyncState;
      caller.EndInvoke(ar);

    }
  }
}

这段代码代码的输出如下：

Thread Id of Main() is: 1, current thread is not thread pool thread.
Thread Id of Foo() is: 3, current thread is thread pool thread.
Thread Id of FooCallBack() is: 3, current thread is thread pool thread.
Thread Id of Foo() is: 3, current thread is thread pool thread.
Thread Id of Foo() is: 4, current thread is thread pool thread.
Thread Id of Foo() is: 5, current thread is thread pool thread.
Thread Id of FooCallBack() is: 3, current thread is thread pool thread.
Thread Id of Foo() is: 3, current thread is thread pool thread.
Thread Id of FooCallBack() is: 4, current thread is thread pool thread.
Thread Id of Foo() is: 4, current thread is thread pool thread.
Thread Id of Foo() is: 6, current thread is thread pool thread.
Thread Id of FooCallBack() is: 5, current thread is thread pool thread.
Thread Id of Foo() is: 5, current thread is thread pool thread.
Thread Id of Foo() is: 7, current thread is thread pool thread.
Thread Id of FooCallBack() is: 3, current thread is thread pool thread.
Thread Id of Foo() is: 3, current thread is thread pool thread.
Thread Id of FooCallBack() is: 4, current thread is thread pool thread.
Thread Id of FooCallBack() is: 6, current thread is thread pool thread.
Thread Id of FooCallBack() is: 5, current thread is thread pool thread.
Thread Id of FooCallBack() is: 7, current thread is thread pool thread.
Thread Id of FooCallBack() is: 3, current thread is thread pool thread.