www.888000ff.com当今还有人写WinForm吗,我们今日还会看到.NET中另一个早就老去的技术Web

概述

转自:http://www.cnblogs.com/jesse2013/p/Asynchronous-Programming-In-DotNet.html

  在事先写的一篇有关async和await的前生今生的散文未来,我们似乎在async和await提升网站拍卖能力方面还有部分疑云,微博本身也做了无数的尝尝。先天我们再来回答弹指间以此题材,同时我们会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且相比在4.5事先的异步编程情势APM/EAP和async/await的分别,最终咱们还会追究在不同线程之间相互的题目。

概述

  在前边写的一篇关于async和await的前生今生的小说之后,我们似乎在async和await提高网站拍卖能力方面还有部分疑点,果壳网本身也做了累累的尝试。前日我们再来回答刹那间这么些题目,同时我们会做一个async和await在WinForm中的尝试,并且相比在4.5事先的异步编程形式APM/EAP和async/await的区别,最终我们还会追究在不同线程之间交互的题目。

  IIS存在着拍卖能力的题材,可是WinForm却是UI响应的题材,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有肯定的界别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?可以吗,它确是一个相比较老的东西呢,不如WPF炫,技术也不如WPF先进,但是从架构层面来讲,不管是Web,仍旧WinForm,又或许WPF,Mobile,这么些都只是表现层,不是么?现在的大型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会波及,那也是为啥会有应用层,服务层的存在。我们在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是展现层,在表现层大家理应只处理与“表现”相关的逻辑,任何与业务相关的逻辑应该都是位于下层处理的。关于架构的问题,我们后边再渐渐深入,另外别说我尚未指示您,我们先天还会看到.NET中另一个业已老去的技巧Web
Service。

  还得提示您,著作内容有点长,涉及的知识点相比多,所以,我引进:”先顶后看“
,先顶后看是21世纪看长篇的首选之道,是一流关系的始发,想领悟是怎么会让您分外吧?想领悟为什么香水之都前天会下这样大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是本身的篇章,而是大家冒着大雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得拥有!

  IIS存在着拍卖能力的题目,然而WinForm却是UI响应的问题,并且WinForm的UI线程至始至终都是同一个,所以两者之间有自然的分别。有人会问,现在还有人写WinForm吗?好吗,它确是一个比较老的东西呢,不如WPF炫,技术也不如WPF先进,可是从架构层面来讲,不管是Web,依旧WinForm,又可能WPF,Mobile,这一个都只是表现层,不是么?现在的大型系统一般桌面客户端,Web端,手机,平板端都会涉嫌,这也是怎么会有应用层,服务层的留存。大家在这谈论的ASP.NET
MVC,WinForm,WFP,Android/IOS/WP
都是展现层,在表现层我们应当只处理与“表现”相关的逻辑,任何与业务相关的逻辑应该都是放在下层处理的。关于架构的题目,我们后边再逐步长远,另外别说我没有提醒您,大家明日还会看到.NET中另一个早就老去的技巧Web
瑟维斯(Service)。

目录

  还得指示您,著作内容有点长,涉及的知识点比较多,所以,我引进:”先顶后看“
,先顶后看是21世纪看长篇的首选之道,是完美关系的开始,想知道是怎么会让你特别吧?想了解干什么香港后天会下如此大的雨么?请牢记先顶后看,你顶的不是自个儿的著作,而是我们冒着大雨还要去上班的可贵精神!先顶后看,你值得拥有!

async/await怎样升级IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说俺们先后性能的题目,有时候可能您的程序没有此外问题,而且仔细经过优化,然而响应能力依旧不曾上来,网站性能分析是一个复杂的活,有时候只好靠经验和不止的尝尝才能达到相比较好的职能。当然我们前日探究的首假使IIS的拍卖能力,或者也说不定就是IIS的性质,但从不代码本身的性质。尽管async/await可以增强IIS的拍卖能力,不过对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的这么些时刻,是不会因为大家加了async/await之后发出多大变化的。

  另外异步的ASP.NET并非唯有async/await才可以做的,ASP.NET在Web
Form时代就早已有异步Page了,包括ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,可是它也只是在原来一技艺基础上做了有些革新,让程序员们写起异步代码来更易于了。大家常说微软喜欢新瓶装旧酒,至少大家要见到那多少个新瓶给我们带来了怎么样,不管是其他产品,都不容许一起首就很周详,所以持续的迭代改进,也得以说是一种科学做事的主意。

目录

ASP.NET并行处理的手续

   ASP.NET是哪些在IIS中行事的一文已经很详细的牵线了一个请求是咋样从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLR举行处理的(强烈提出不领悟这一块的同室先看这篇作品,有助于你知道本小节),不过所有的步调都是遵照一个线程的比方下开展的。IIS本身就是一个多线程的办事条件,假若我们从多线程的意见来看会爆发怎么样变化呢?大家率先来看一下底下那张图。注意:大家下边的步子是建立在IIS7.0将来的合一情势基础之上的。(注:下边这张图在dudu的唤醒之后,重新做了有些找寻工作,做了有些变更,w3dt这一步来自于果壳网公司对题目标穿梭探索,详情可以点这里

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  大家再来梳理一下地点的步子:

  1. 具有的请求最开头是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个队列维护着那些请求,这一个行列的request的多寡领先一定数额(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会一直重回503情景(服务器忙),这是我们的第一个阀门。性能计数指标:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的队列中放到一个相应端口的队列中,据非官方资料显示该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也未尝性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的系列中拿走请求,假设是急需ASP.NET处理的,就会传递给CLR
    线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回到重新做该步骤。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被拍卖的伏乞数据超越一定值(最大并行处理请求数量,.NET4事后默认是5000)的时候,从IO线程过来的呼吁就不会间接付出Worker线程,而是放到一个进程池级其它一个行列了,等到这多少个数目低于临界值的时候,才会把它再也提交Worker线程去处理。这是大家的第多个阀门。
  5. 上一步中说到的可怜进程池级其余行列有一个长度的限量,可以通过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来设置。这可以说也是一个阀门。当正在处理的多少超过所允许的最大并行处理请求数量的时候,大家就会拿走503了。可以通过性能计数目标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查看该队列的长短。

async/await如何提高IIS处理能力

  首先响应能力并不完全是说俺们先后性能的问题,有时候可能你的次序尚未任何问题,而且仔细经过优化,但是响应能力或者不曾上来,网站性能分析是一个犬牙交错的活,有时候只可以靠经验和不断的尝尝才能达到相比好的坚守。当然大家今天研讨的严重性是IIS的处理能力,或者也可能就是IIS的习性,但从未代码本身的特性。固然async/await可以增进IIS的拍卖能力,不过对于用户来说一切页面从发起呼吁到页面渲染完成的这一个日子,是不会因为我们加了async/await之后暴发多大变迁的。

  此外异步的ASP.NET并非只有async/await才足以做的,ASP.NET在Web
Form时代就早已有异步Page了,包括ASP.NET
MVC不是也有异步的Controller么?async/await
很新,很酷,可是它也只是在本来一技能基础上做了有些改善,让程序员们写起异步代码来更便于了。我们常说微软喜爱新瓶装旧酒,至少大家要见到那么些新瓶给大家带来了如何,不管是其他产品,都不能一起始就很全面,所以持续的迭代革新,也足以说是一种科学做事的点子。

 哪些因素会决定我们的响应能力

  从地点我们关系了几大阀门中,我们可以汲取下边的多少个数字控制或者说影响着大家的响应能力。

  1. HTTP.SYS队列的长短
  2. CLR线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进程池级别队列所允许的尺寸

HTTP.SYS队列的长短

  以此自己觉得不需要很是解释,默认值是1000。这些值取决于我们大家后边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,假如它们六个都处理不了,那些数字再大也并未用。因为最终他们会被积存到进程池级其它序列中,所以只会导致内存的浪费。

最大Worker线程数量

  这么些值是足以在web.config中开展配备的。

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  maxWorkerThreads: CLR中实际处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中实际处理请求的微小Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们得以防止不必要的线程创制和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级此外体系给大家的CLR一定的缓冲,这里面要小心的是,这多少个行列还尚无进来到CLR,所以它不会占用大家托管环境的其他资源,也就是把请求卡在了CLR的外面。我们需要在aspnet.config级别进行布置,大家可以在.net
fraemwork的设置目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
假若你安装的是4.0的话。

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  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CLR中worker线程正在处理的请求之和超乎这么些数时,从IO线程过来的哀求就会被安放咱们进程池级另外队列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的尺寸  

ASP.NET并行处理的步调

   ASP.NET是何等在IIS中行事的一文已经很详细的牵线了一个请求是何等从客户端到服务器的HTTP.SYS最终进入CLR进行处理的(强烈提议不了然这一块的同桌先看这篇著作,有助于你领悟本小节),不过所有的手续都是按照一个线程的倘使下举办的。IIS本身就是一个多线程的办事条件,假设我们从多线程的见识来看会暴发哪些变化呢?我们先是来看一下底下这张图。注意:大家下边的步骤是成立在IIS7.0将来的三合一方式基础之上的。(注:下面这张图在dudu的擢升之后,重新做了一部分摸索工作,做了一些改变,w3dt这一步来自于乐乎团社团对问题的缕缕探索,详情可以点这里

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  我们再来梳理一下方面的步调:

  1. 富有的呼吁最先河是由HTTP.SYS接收的,HTTP.SYS内部有一个系列维护着这多少个请求,这多少个队列的request的多寡超出一定数量(默认是1000)的时候,HTTP.SYS就会一贯回到503状态(服务器忙),这是我们的率先个阀门。性能计数目的:“Http
    Service Request Queues\CurrentQueueSize
  2. 由w3dt负责把请求从HTTP.SYS
    的行列中放置一个应和端口的队列中,据非官方资料显示该队列长度为能为20(该队列是非公开的,没有文档,所以也尚未性能计数器)。
  3. IIS
    的IO线程从上一步的体系中取得请求,假使是急需ASP.NET处理的,就会传送给CLR
    线程池的Worker 线程,IIS的IO线程继续回来重新做该手续。CLR
    线程池的Worker线程数量是第二个阀门。
  4. 当CLR中正在被处理的呼吁数据超出一定值(最大并行处理请求数量,.NET4之后默认是5000)的时候,从IO线程过来的请求就不会直接交给Worker线程,而是放到一个进程池级其余一个系列了,等到这么些数量低于临界值的时候,才会把它再也提交Worker线程去处理。这是我们的第五个阀门。
  5. 上一步中说到的这个进程池级其余队列有一个尺寸的限量,可以通过web.config里面的processModel/requestQueueLimit来安装。这足以说也是一个阀门。当正在处理的多寡超出所允许的最大并行处理请求数量的时候,我们就会拿走503了。可以通过性能计数目标:“ASP.NET
    v4.0.30319\Requests Queued
    ” 来查阅该队列的长度。

async和await 做了咋样?

  大家算是要切入核心了,拿ASP.NET
MVC举例,假诺不使用async的Action,那么必然,它是在一个Woker线程中实践的。当我们访问片段web
service,或者读文件的时候,这一个Worker线程就会被卡住。假使我们以此Action执行时间一起是100ms,此外访问web
service花了80ms,理想图景下一个Worker线程一秒可以响应10个请求,假使大家的maxWorkerThreads是10,这我们一秒内连接可响应请求就是100。假设说我们想把这多少个可响应请求数升到200咋办呢?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也从不什么
问题,确实是可以的,而且也真正能起到效能。这大家为啥还要大费周章的搞什么
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们缓解了怎么样问题?它可以在我们访问web
service的时候把目前的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就足以去处理其他的呼吁了。等到web
service给大家回到结果了,会再到线程池中擅自拿一个新的woker线程继续往下执行。也就是说我们缩小了这有些守候的光阴,充份利用了线程。

    我们来对待一下使用async/awit和不行使的事态,

  不使用async/await: 20个woker线程1s得以处理200个请求。

  这转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的时光为 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await大家足足节约了16000ms的时间,这20个worker线程又会再去处理请求,虽然如约每个请求100ms的处理时间我们还可以够再追加160个请求。而且别忘了100ms是按照联合境况下,包括等待时间在内的根基上获取的,所以实际上意况也许还要多,当然我们这里没有算上线程切换的命宫,所以实际意况中是有好几异样的,可是相应不会很大,因为大家的线程都是依据线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不接纳异步的处境下,1s能自理200个请求,而接纳异步的情景下可以拍卖360个请求,立马提升80%哟!选用异步之后,对于同样的请求数量,需要的Worker线程数据会大大收缩50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,如若是1000个线程这就是1G的容量,就算内存现在便民,不过省着终究是好的呗,而且更少的线程是足以缩短线程池在保安线程时发出的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只好创建2个线程。

  注意:以上数据毫无真正测试数据,真实情形一个request的时日也毫无100ms,花费在web
service上的日子也决不80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这其中用了async和await之后对响应能力有多大的提拔和大家原本堵塞在这一个IO和网络上的流年是有很大的涉及的。

 哪些因素会决定大家的响应能力

  从下边我们提到了几大阀门中,我们得以得出下面的多少个数字控制或者说影响着大家的响应能力。

  1. HTTP.SYS队列的长度
  2. CLR线程池最大Worker线程数量
  3. 最大并行处理请求数量
  4. 进程池级别队列所允许的尺寸

HTTP.SYS队列的长短

  其一自己以为不需要很是解释,默认值是1000。这么些值取决于我们我们后边IIS
IO线程和Worker线程的处理速度,假使它们多少个都处理不了,这多少个数字再大也不曾用。因为最后他们会被积存到进程池级其余连串中,所以只会促成内存的荒废。

最大Worker线程数量

  这么些值是可以在web.config中开展布局的。

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  maxWorkerThreads: CLR中真实处理请求的最大Worker线程数量
  minWorkerThreads:CLR中真正处理请求的细微Worker线程数量

  minWorkerThreads的默认值是1,合理的加大他们可以避免不必要的线程创造和销毁工作。

最大并行处理请求数量

  进程池级另外行列给我们的CLR一定的缓冲,这个中要小心的是,那多少个行列还尚无进去到CLR,所以它不会占用我们托管环境的其他资源,也就是把请求卡在了CLR的外面。我们需要在aspnet.config级别举行布置,我们可以在.net
fraemwork的安装目录下找到它。一般是 C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319
假若你安装的是4.0的话。

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  maxConcurrentRequestPerCPU:
每个CPU所允许的最大并行处理请求数量,当CLR中worker线程正在处理的请求之和超过这些数时,从IO线程过来的乞请就会被置于我们进程池级另外队列中。
  maxConcurrentThreadsPerCPU: 设置为0即禁用。
  requestQueue: 进程池级别队列所允许的尺寸  

几点提出

  看到此间,不明了我们有没有收获点什么。首先第一点我们要明了的是async/await不是万能药,不们不可以指望光写多少个光键字就目的在于性能的升级换代。要铭记,一个CPU在同一时间段内是只可以举办一个线程的。据此这也是为何async和await提出在IO或者是网络操作的时候使用。我们的MVC站点访问WCF或者Web
瑟维斯(Service)这种气象就不行的契合利用异步来操作。在地点的例证中80ms读取web
service的时间,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才得以被另外的线程利用,假诺不是一个读取web
service的操作,而是一个犬牙交错总括的操作,这你就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中行使异步,我们地点讲到的有关IIS的配备是很重要的,假诺运用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

async和await 做了怎么着?

  大家毕竟要切入主旨了,拿ASP.NET
MVC举例,假若不选择async的Action,那么肯定,它是在一个Woker线程中实践的。当我们走访一些web
service,或者读文件的时候,这一个Worker线程就会被堵塞。假若我们以此Action执行时间一起是100ms,其余访问web
service花了80ms,理想状态下一个Worker线程一秒可以响应10个请求,如果我们的maxWorkerThreads是10,这我们一秒内连续可响应请求就是100。假使说我们想把这一个可响应请求数升到200咋做吧?

  有人会说,这还不简单,把maxWorkerThreads调20不就行了么?
其实我们做也绝非什么
问题,确实是足以的,而且也真正能起到效益。这大家为啥还要大费周章的搞哪样
async/await呢?搞得脑子都晕了?async/await给我们解决了如何问题?它可以在我们走访web
service的时候把近来的worker线程放走,将它放回线程池,这样它就可以去处理其他的哀求了。等到web
service给我们再次回到结果了,会再到线程池中擅自拿一个新的woker线程继续往下执行。也就是说我们减弱了这部分等候的年华,充份利用了线程。

    我们来比较一下使用async/awit和不使用的气象,

  不利用async/await: 20个woker线程1s得以处理200个请求。

  这转换成总的时间的就是 20 * 1000ms =  20000ms,
  其中等待的年摩托罗拉 200 * 80ms = 16000ms。
  也就是说使用async/await大家足足节约了16000ms的时刻,这20个worker线程又会再去处理请求,虽然依据每个请求100ms的处理时间我们仍是可以够再充实160个请求。而且别忘了100ms是基于联合情形下,包括等待时间在内的基础上得到的,所以实际状况恐怕还要多,当然我们这里没有算上线程切换的岁月,所以其实情状中是有一些异样的,不过相应不会很大,因为我们的线程都是遵照线程池的操作。
  所有结果是20个Worker线程不利用异步的情状下,1s能自理200个请求,而采用异步的情状下得以处理360个请求,立马提升80%哟!采纳异步之后,对于同一的伸手数量,需要的Worker线程数据会大大缩短50%左右,一个线程至少会在堆上分配1M的内存,假设是1000个线程这就是1G的容量,虽然内存现在方便,可是省着终究是好的呗,而且更少的线程是足以减掉线程池在保安线程时爆发的CPU消耗的。另:dudu分享 CLR1秒之内只可以创设2个线程。

  注意:以上数据毫无真正测试数据,真实情状一个request的日子也毫不100ms,花费在web
service上的光阴也毫无80ms,仅仅是给我们一个思路:),所以这里面用了async和await之后对响应能力有多大的升级换代和大家原本堵塞在这一个IO和网络上的年月是有很大的涉及的。

 早期对Web service的异步编程格局APM

  讲完我们巨大上的async/await之后,我们来看看这些技术很老,不过概念确仍旧持续至今的Web
瑟维斯(Service)(Service)。 大家这边所说的针对性web
service的异步编程模式不是指在劳动器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。我们精通对于web service,我们通过添加web
service引用或者.net提供的变通工具就足以转变对应的代理类,可以让大家像调用本地代码一样访问web
service,而所生成的代码类中对针对每一个web
service方法生成3个照应的艺术,比如说我们的艺术名叫DownloadContent,除了那个艺术之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这多少个就是我们前几日要说的初期的异步编程格局APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来看望我们web
service中的代码,注意我们现在的档次都是在.NET Framework3.5下实现的。

 PageContent.asmx的代码

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public class PageContent : System.Web.Services.WebService
{
    [WebMethod]
    public string DownloadContent(string url)
    {
        var client = new System.Net.WebClient();
        return client.DownloadString(url);
    }
}

  注意我们web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的同步方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。不过我们要领会,不管服务器是同台仍旧异步,对于客户端的话调用了你这多少个web
service都是同样的,就是得等您回去结果。

  当然,我们也得以像MVC里面的代码一样,把我们的劳务器端也写成异步的。这拿到好处的是异常托管web
service的服务器,它的拍卖能力得到加强,就像ASP.NET一样。尽管我们用JavaScript去调用这么些Web
Service(Service),那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是我们客户端用到的异步编程技术。假使是此外的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?大家需要异步编程么?

几点指出

  看到这里,不了解我们有没有得到点什么。首先第一点大家要了然的是async/await不是万能药,不们无法仰望光写三个光键字就期待性能的升官。要铭记,一个CPU在同一时间段内是只可以执行一个线程的。所以这也是干什么async和await指出在IO或者是网络操作的时候利用。大家的MVC站点访问WCF或者Web
Service这种现象就不行的合乎接纳异步来操作。在地点的事例中80ms读取web
service的光阴,大部份时间都是不需要cpu操作的,这样cpu才得以被其它的线程利用,倘诺不是一个读取web
service的操作,而是一个犬牙交错总括的操作,这您就等着cpu爆表吧。

  第二点是,除了程序中使用异步,咱们地方讲到的有关IIS的配置是很关键的,如果运用了异步,请记得把maxWorkerThreads和maxConcurrentRequestPerCPU的值调高试试。

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网站,会有一个线程池管理着四个线程来拍卖用户的呼吁,换个说法ASP.NET网站生来就是按照多线程的。然而,在WinForm中,假设我们不刻意使用多线程,那至始至终,都唯有一个线程,称之为UI线程。也许在一部分微型的系统中WinForm很少提到到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是单身运行在客户端的,在性能上和可操作性上都会有很大的优势。所以广大中小型的WinForm系统都是一直就走访数据库了,并且大多也只有多少的传导,什么图片资源这是很少的,所以等待的大运是很短的,基本不用费怎么脑子去考虑怎么3秒之内必须将页面显示到用户眼前这种题材。

  既然WinForm在性质上有这么大的优势,这它还索要异步吗?

  咱们地方说的是中小型的WinForm,假如是重型的体系啊?假若WinForm只是此外的很小片段,就像我们随笔起始说的还有为数不少其余众六个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?即便客户端很多造成数据库撑不住如何做?
想在中等加一层缓存咋办?

  拿一个b2b的网站效率举例,用户可以通过网站下单,手机也可以下单,还足以经过电脑的桌面客户端下单。在下完单之后要做到交易,库存扣减,发送订单确认公告等等功用,而不论你的订单是经过哪些端完成的,这多少个效用我们都要去做,对啊?这大家就不可能独立放在WinForm里面了,不然这多少个代码在此外的端里面又得全体全新再逐一实现,同样的代码放在不同的地点这只是万分危险的,所以就有了大家后来的SOA架构,把这个职能都抽成服务,每系列型的端都是调用服务就足以了。一是足以统一珍贵这一个效应,二是可以很有益于的做扩大,去更好的适应功效和架构上的扩大。比如说像下面这样的一个体系。

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  在上图中,Web端尽管也是属于大家日常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),可是对大家所有序列来说,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它本身只处理和用户交互的题目,其余所有的效益,业务都会付出后来台处理。在我们地点的架构中,应用层都不会间接参预真正业务逻辑相关的处理,而是放到我们更下层数据层去做拍卖。那么应用层首要帮助做一些与用户交互的有些功能,假设手机短信发送,邮件发送等等,并且可以依照优先级拔取是放入队列中稍候处理或者直接调用成效服务及时处理。

  在这样的一个系统中,我们的Web服务器可以,Winform端也好都将只是全部系统中的一个极端,它们紧要的别样是用户和前边服务期间的一个桥梁。涉及到瑟维斯(Service)(Service)的调用之后,为了给用户可以的用户体验,在WinForm端,我们当然就要考虑异步的题目。 

 早期对Web service的异步编程情势APM

  讲完大家伟大上的async/await之后,我们来探望这一个技能很老,可是概念确依旧持续至今的Web
瑟维斯(Service)。 我们这里所说的针对性web
service的异步编程形式不是指在劳动器端的web service本身,而是指调用web
service的客户端。我们领悟对于web service,咱们经过添加web
service引用或者.net提供的更动工具就可以转变对应的代理类,可以让大家像调用本地代码一样访问web
service,而所生成的代码类中对针对每一个web
service方法生成3个照应的办法,比如说我们的点子名叫DownloadContent,除了这些格局之外还有BeginDownloadContent和EndDownloadContent方法,而这多少个就是我们前几天要说的初期的异步编程情势APM(Asynchronous
Programming Model)。下边就来探视大家web
service中的代码,注意我们现在的类型都是在.NET Framework3.5下促成的。

 PageContent.asmx的代码

public class PageContent : System.Web.Services.WebService
{
    [WebMethod]
    public string DownloadContent(string url)
    {
        var client = new System.Net.WebClient();
        return client.DownloadString(url);
    }
}

  注意我们web
service中的DownloadContent方法调用的是WebClient的一头方法,WebClient也有异步方法即:DownloadStringAsync。不过我们要知道,不管服务器是共同如故异步,对于客户端的话调用了您那么些web
service都是同样的,就是得等你回到结果。

  当然,我们也足以像MVC里面的代码一样,把大家的劳动器端也写成异步的。这获得好处的是老大托管web
service的服务器,它的拍卖能力赢得提升,就像ASP.NET一样。倘诺咱们用JavaScript去调用这多少个Web
Service,那么Ajax(Asynchronous Javascript +
XML)就是大家客户端用到的异步编程技术。假如是任何的客户端呢?比如说一个CS的桌面程序?我们需要异步编程么?

WinForm异步调用Web 瑟维斯(Service)

  有了像VS这样强劲的工具为我们转移代理类,我们在写调用Web
service的代码时就可以像调用本地类库一样调用Web
瑟维斯(Service)(Service)了,我们只需要添加一个Web Reference就可以了。

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// Form1.cs的代码

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}
 
private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
    MessageBox.Show(msg);
}

  代码万分的粗略,在举行完pageContent瑟维斯(Service).BeginDownloadContent之后,我们的主线程就回来了。在调用Web
service这段时光内大家的UI不会被堵塞,也不会冒出“不能够响应这种场合”,我们还可以拖动窗体甚至做其余的事情。这就是APM的魔力,可是咱们的callback究竟是在哪个线程中实践的吗?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

当WinForm遇上Web Service

  WinForm不像托管在IIS的ASP.NET网站,会有一个线程池管理着三个线程来拍卖用户的伸手,换个说法ASP.NET网站生来就是基于多线程的。不过,在WinForm中,假如我们不刻意使用多线程,这至始至终,都唯有一个线程,称之为UI线程。也许在一部分微型的系统中WinForm很少提到到多线程,因为WinForm本身的优势就在它是独立运转在客户端的,在性质上和操作性上都会有很大的优势。所以重重中小型的WinForm系统都是直接就走访数据库了,并且大多也只有数量的传导,什么图片资源这是很少的,所以等待的时辰是很短的,基本不用费怎么脑子去考虑如何3秒之内必须将页面显示到用户面前那种题材。

  既然WinForm在性能上有这么大的优势,这它还需要异步吗?

  我们地点说的是中小型的WinForm,如假如重型的连串吧?倘诺WinForm只是另外的很小片段,就像我们散文起首说的还有众多别样众三个手机客户端,Web客户端,平板客户端呢?即便客户端很多导致数据库撑不住肿么办?
想在中等加一层缓存如何是好?

  拿一个b2b的网站效用举例,用户可以通过网站下单,手机也得以下单,还足以经过电脑的桌面客户端下单。在下完单之后要完成交易,库存扣减,发送订单确认通知等等功效,而随便你的订单是通过哪个端完成的,那些功用我们都要去做,对吧?那大家就不可以独立放在WinForm里面了,不然这一个代码在其它的端里面又得全部簇新再逐一实现,同样的代码放在不同的地点这不过分外危险的,所以就有了大家后来的SOA架构,把那个效应都抽成服务,每序列型的端都是调用服务就足以了。一是足以统一体贴那一个成效,二是可以很有益的做扩展,去更好的适应效能和架构上的扩大。比如说像上边那样的一个类别。

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  在上图中,Web端即便也是属于我们通常说的服务端(甚至是由多台服务器组成的web群集),然而对我们整个连串来说,它也只是一个端而已。对于一个端的话,它自身只处理和用户交互的问题,此外所有的效益,业务都会提交后来台处理。在大家地方的架构中,应用层都不会直接到位真正业务逻辑相关的处理,而是放到我们更下层数据层去做拍卖。那么应用层紧要帮忙做一些与用户交互的有些意义,假若手机短信发送,邮件发送等等,并且可以按照优先级选拔是放入队列中稍候处理或者直接调用功效服务及时处理。

  在如此的一个连串中,大家的Web服务器可以,Winform端也好都将只是一体系统中的一个终极,它们紧要的任何是用户和后边服务期间的一个桥梁。涉及到Service的调用之后,为了给用户可以的用户体验,在WinForm端,大家本来就要考虑异步的题材。 

APM异步编程格局详解

WinForm异步调用Web Service

  有了像VS这样强劲的工具为大家转变代理类,我们在写调用Web
service的代码时就足以像调用本地类库一样调用Web
Service(Service)了,我们只需要加上一个Web Reference就足以了。

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// Form1.cs的代码

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
    MessageBox.Show(msg);
}

  代码非凡的简易,在推行完pageContentService.BeginDownloadContent之后,我们的主线程就回到了。在调用Web
service这段时光内我们的UI不会被堵塞,也不会产出“无法响应这种场所”,我们照样得以拖动窗体甚至做其他的政工。这就是APM的魔力,不过我们的callback究竟是在哪些线程中进行的吗?是线程池中的线程么?咋们接着往下看。

线程问题

  接下去我们就是更进一步的打听APM这种格局是何等工作的,不过首先我们要应对下边留下来的题目,这种异步的编程情势有没有为大家打开新的线程?让代码说话:

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" "No");
    Trace.TraceInformation("Start calling web service on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}
 
private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);
 
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}" , Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" "No");
    Trace.TraceInformation("End calling web service on thread: {0}, the result of the web service is: {1}",
        Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
        msg);
}

  我们在按钮点击的措施和callback方法中分头出口当前线程的ID,以及她们是否属于线程池的线程,拿到的结果如下:

  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread a
background thread? NO
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread from thread
pool? NO
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Start calling web service on
thread: 9
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread a
background thread? YES
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Is current thread from thread
pool? YES
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : End calling web service on
thread: 14, the result of the web service is: <!DOCTYPE html>…

  按钮点击的法门是由UI直接控制,很显著它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而大家的callback却是在一个来自于线程池的后台线程执行的,答案公布了,然而这会给大家带来一个问题,我们地点讲了只有UI线程也可以去立异大家的UI控件,也就是说在callback中我们是无法更新UI控件的,这我们咋样让更新UI让用户知道反馈呢?答案在后面接晓
:),让我们先注意于把APM弄通晓。

APM异步编程格局详解

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5在先都被广泛使用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!我们可以很容易的找到搭配了Begin和End的点子,更关键的是只假设有代理的地方,我们都得以运用APM这种形式。大家来看一个很粗略的例证:

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delegate void EatAsync(string food);
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var myAsync = new EatAsync(eat);
    Trace.TraceInformation("Activate eating on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    myAsync.BeginInvoke("icecream"new AsyncCallback(clean), myAsync);
}
 
private void eat(string food)
{
    Trace.TraceInformation("I am eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
 
private void clean(IAsyncResult asyncResult)
{
    Trace.TraceInformation("I am done eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

  下面的代码中,我们经过把eat封装成一个信托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的执行。也就是事实上的eat方法不是在主线程中施行的,我们得以看输出的结果:

  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : Activate eating on thread:
10
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : I am eating…. on thread:
6
  Desktop4.0.vshost.exe Information: 0 : I am done eating…. on
thread: 6

  clean是大家传进去的callback,该方法会在大家的eat方法执行完事后被调用,所以它会和我们eat方法在同一个线程中被调用。大家假诺了解代理的话就会精通,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为我们机关加进去的点子,我们不用额外做此外业务,这在后期没有TPL和async/await往日(APM从.NET1.0时代就有了),的确是一个毋庸置疑的挑选。

线程问题

  接下去大家就是更进一步的通晓APM这种形式是怎么着工作的,但是首先我们要应对上边留下来的问题,这种异步的编程格局有没有为我们打开新的线程?让代码说话:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("Start calling web service on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    var pageContentService = new localhost.PageContent();
    pageContentService.BeginDownloadContent(
        "http://jesse2013.cnblogs.com",
        new AsyncCallback(DownloadContentCallback),
        pageContentService);
}

private void DownloadContentCallback(IAsyncResult result)
{
    var pageContentService = (localhost.PageContent)result.AsyncState;
    var msg = pageContentService.EndDownloadContent(result);

    Trace.TraceInformation("Is current thread from thread pool? {0}" , Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "Yes" : "No");
    Trace.TraceInformation("End calling web service on thread: {0}, the result of the web service is: {1}",
        Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
        msg);
}

  大家在按钮点击的措施和callback方法中分头出口当前线程的ID,以及他们是否属于线程池的线程,拿到的结果如下:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? NO
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Start calling web service on thread: 9
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread a background thread? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Is current thread from thread pool? YES
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : End calling web service on thread: 14, the result of
the web service is: <!DOCTYPE html>…

  按钮点击的法门是由UI间接决定,很显然它不是一个线程池线程,也不是后台线程。而大家的callback却是在一个来源于于线程池的后台线程执行的,答案宣布了,不过这会给我们带来一个题目,大家地点讲了唯有UI线程也足以去立异大家的UI控件,也就是说在callback中大家是不可能更新UI控件的,这大家怎么让更新UI让用户知道反馈呢?答案在前边接晓
:),让我们先留心于把APM弄明白。

再也认识APM

了然了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来分析一下APM用到的那多少个对象。
拿我们Web service的代办类来举例,它为大家转移了以下3个点子:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步起先方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步截止方法

  在我们调用EndDownloadContent方法的时候,假若我们的web

从Delegate开始

  其实,APM在.NET3.5原先都被广大应用,在WinForm窗体控制中,在一个IO操作的类库中等等!大家可以很容易的找到搭配了Begin和End的章程,更紧要的是一旦是有代理的地方,大家都足以采取APM这种情势。大家来看一个很简单的事例:

delegate void EatAsync(string food);
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var myAsync = new EatAsync(eat);
    Trace.TraceInformation("Activate eating on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    myAsync.BeginInvoke("icecream", new AsyncCallback(clean), myAsync);
}

private void eat(string food)
{
    Trace.TraceInformation("I am eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

private void clean(IAsyncResult asyncResult)
{
    Trace.TraceInformation("I am done eating.... on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

  下边的代码中,大家经过把eat封装成一个寄托,然后再调用该信托的BeginInvoke方法实现了异步的实施。也就是事实上的eat方法不是在主线程中举行的,大家可以看输出的结果:

  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : Activate eating on thread: 10
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : I am eating…. on thread: 6
  Desktop4.0.vshost.exe
Information: 0 : I am done eating…. on thread: 6

  clean是大家传进去的callback,该方法会在大家的eat方法执行完之后被调用,所以它会和我们eat方法在同一个线程中被调用。大家只要熟练代理的话就会知道,代码实际上会被编译成一个类,而BeginInvoke和EndInvoke方法正是编译器为大家机关加进去的章程,我们不用额外做其他工作,这在中期没有TPL和async/await往日(APM从.NET1.0时代就有了),的确是一个不错的选料。

service调用还一直不回到,这这么些时候就会用阻塞的点子去拿结果。可是在我们传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是已经完成了,也就是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编程格局中Begin方法总是回到IAsyncResult这个接口的落实。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个特性:

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  WaitHanlde日常作为联合对象的基类,并且可以采用它来阻塞线程,更多消息可以参照MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的支援,我们就可以通过以下两种办法去得到当前所推行操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 做到布告

  完成通告就是们在”WinForm异步调用WebService”这结中用到的措施,调完Begin方法之后,主线程尽管完成任务了。大家也不用监督该操作的举办意况,当该操作实践完之后,大家在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,我们得以在特别形式中调用End方法去取得结果。下面我们再简单说一上面前二种办法。

//轮询获取结果代码

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var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);
 
while (!asyncResult.IsCompleted)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);

 // 强制等待结果代码

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var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);
 
// 也可以调用WaitOne()的无参版本,不限制强制等待时间
if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000))
{
    var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
}
else
{
    // 2s时间已经过了,但是还没有执行完  
}

再一次认识APM

打探了Delegate实现的BeginInvoke和EndInvoke之后,我们再来分析一下APM用到的那一个对象。
拿我们Web service的代理类来举例,它为大家转变了以下3个点子:

  1. string DownloadContent(string url): 同步方法
  2. IAsyncResult BeginDownloadContent(string url, AsyncCallback
    callback, object asyncState): 异步起初方法
  3. EndDownloadContent(IAsyncResult asyncResult):异步截至方法

  在大家调用EndDownloadContent方法的时候,假设大家的web

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET2.0推出的另一种过渡的异步编程模型,也是在.NET3.5从此Microsoft扶助的一种做法,为啥呢?
如若我们建一个.NET4.0要么更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会发觉变化的代理类中早就没有Begin和End方法了,记住在3.5的时候是相互共存的,你可以挑选随机一种来使用。可是到了.NET4.0事后,EAP成为了您唯一的选拔。(我平昔不品味过手动生成代理类,有趣味的同学可以尝尝一下)让我们来看一下在.NET4下,大家是什么异步调用Web
瑟维斯(Service)(Service)的。

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}
 
private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Error == null)
    {
        textBox1.Text = e.Result;
    }
    else
    {
        // 出错了
    }
}

service调用还并未回来,这这一个时候就会用阻塞的主意去拿结果。但是在大家传到BeginDownloadContent中的callback被调用的时候,这操作必然是已经完成了,也就是说IAsyncResult.IsCompleted

true。而在APM异步编程格局中Begin方法总是回到IAsyncResult这么些接口的兑现。IAsyncReuslt仅仅包含以下4个属性:

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  WaitHanlde日常作为共同对象的基类,并且可以应用它来阻塞线程,更多音信可以参照MSDN.aspx) 。
借助于IAsyncResult的帮助,我们就足以经过以下三种艺术去赢得当前所实施操作的结果。

  1. 轮询
  2. 强制等待
  3. 做到通告

  完成通告就是们在”WinForm异步调用WebService”这结中用到的措施,调完Begin方法之后,主线程尽管完成任务了。大家也不用监督该操作的进行情形,当该操作实施完事后,我们在Begin方法中传进去的callback就会被调用了,大家可以在分外格局中调用End方法去拿到结果。下边我们再简单说一下前方三种情势。

//轮询获取结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

while (!asyncResult.IsCompleted)
{
    Thread.Sleep(100);
}
var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);

 // 强制等待结果代码

var pageContentService = new localhost.PageContent();
IAsyncResult asyncResult = pageContentService.BeginDownloadContent(
    "http://jesse2013.cnblogs.com",
    null,
    pageContentService);

// 也可以调用WaitOne()的无参版本,不限制强制等待时间
if (asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne(2000))
{
    var content = pageContentService.EndDownloadContent(asyncResult);
}
else
{ 
    // 2s时间已经过了,但是还没有执行完   
}

线程问题

  不知道我们依然否记得,在APM形式中,callback是实行在另一个线程中,不可以随易的去更新UI。不过要是你细心看一下地方的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的措施中一向就更新了UI,把重返的情节写到了一个文本框里面。通过平等的不二法门能够发现,在EAP这种异步编程情势下,事件绑定的方法也是在调用的那一个线程中履行的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的问题,而且是在同一个线程中施行。
看看下边的代码:

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private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Call DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" "NO");
 
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}
 
private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Completed DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" "NO");
}

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Call DownloadContentAsync on
thread: 10

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Is current from thread pool? :
NO

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Completed DownloadContentAsync
on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe Information: 0 : Is current from thread pool? :
NO

EAP(Event-Based Asynchronous Pattern)

  EAP是在.NET2.0出产的另一种过渡的异步编程模型,也是在.NET3.5从此Microsoft协理的一种做法,为啥吧?
如若大家建一个.NET4.0或者更高版本的WinForm项目,再去添加Web
Reference就会发现变化的代理类中早已远非Begin和End方法了,记住在3.5的时候是两岸共存的,你可以采取随机一种来使用。然而到了.NET4.0后头,EAP成为了您唯一的挑选。(我并未品味过手动生成代理类,有趣味的同班可以尝尝一下)让我们来看一下在.NET4下,我们是何等异步调用Web
Service(Service)的。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    if (e.Error == null)
    {
        textBox1.Text = e.Result;
    }
    else
    { 
        // 出错了
    }
}

async/await 给WinFrom带来了怎么着

  如若说async给ASP.NET带来的是拍卖能力的增长,那么在WinForm中给程序员带来的功利则是最大的。我们再也毫无因为要促成异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也增长了。不信你看下边我们将调用我们特别web
service的代码在.NET4.5下促成一下:

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private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContentSoapClient();
    var content = await pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
 
    textBox1.Text = content.Body.DownloadContentResult;
}

  简单的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想可能这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就足以回来响应UI了,在上头的代码中我们是一直不新线程爆发的,和EAP一样得到结果一向就可以对UI操作了。

  async/await似乎的确很好,可是如若我们await后边的代码执行在另外一个线程中会暴发如何业务呢?

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private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = "Calculating Sqrt of 5000000";
    button1.Enabled = false;
    progressBar1.Visible = true;
 
    double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
    {
        double result = 0;
        for (int i = 0; i < 50000000; i++)
        {
            result += Math.Sqrt(i);
 
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }
        return result;
    });
 
    progressBar1.Visible = false;
    button1.Enabled = true;
    label1.Text = "The sqrt of 50000000 is " + sqrt;
}

  我们在界面中放了一个ProgressBar,同时开一个线程去把从1到5000000的平方全部加起来,看起来是一个异常耗时的操作,于是大家用Task.Run开了一个新的线程去实施。(注:淌如果纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大扶持,我们这里紧假使想给UI一个进度呈现当前举行到哪一步了。)看起来没有怎么问题,我们按F5周转吧!
  Bomb~

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  当执行到这边的时候,程序就夭折了,告诉我们”无效操作,只可以从创立porgressBar的线程访问它。“
 这也是大家一起首波及的,在WinForm先后中,只有UI主线程才能对UI举办操作,另外的线程是尚未权力的。接下来大家就来探视,假若在WinForm中贯彻非UI线程对UI控制的换代操作。 

线程问题

  不清楚大家如故否记得,在APM形式中,callback是实施在另一个线程中,不可能随易的去更新UI。不过只要您仔细看一下方面的代码,大家的DownloadContentCompleted事件绑定的办法中平素就改进了UI,把重回的始末写到了一个文本框里面。通过一样的主意可以窥见,在EAP这种异步编程情势下,事件绑定的法门也是在调用的不胜线程中实施的。也就是说解决了异步编程的时候UI交互的题材,而且是在同一个线程中进行。
看看上边的代码:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Call DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");

    var pageContent = new localhost.PageContent();
    pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");
    pageContent.DownloadContentCompleted += pageContent_DownloadContentCompleted;
}

private void pageContent_DownloadContentCompleted(object sender, localhost.DownloadContentCompletedEventArgs e)
{
    Trace.TraceInformation("Completed DownloadContentAsync on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    Trace.TraceInformation("Is current from thread pool? : {0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "YES" : "NO");
}

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Call DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Completed DownloadContentAsync on thread: 10

  Desktop4.vshost.exe
Information: 0 : Is current from thread pool? : NO

不等线程之间通讯的题目

async/await 给WinFrom带来了哪些

  要是说async给ASP.NET带来的是拍卖能力的提升,那么在WinForm中给程序员带来的裨益则是最大的。大家再也绝不因为要落实异步写回调或者绑定事件了,省事了,可读性也加强了。不信你看下边我们将调用大家非常web
service的代码在.NET4.5下促成一下:

private async void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    var pageContent = new localhost.PageContentSoapClient();
    var content = await pageContent.DownloadContentAsync("http://jesse2013.cnblogs.com");

    textBox1.Text = content.Body.DownloadContentResult;
}

  简单的三行代码,像写同步代码一样写异步代码,我想也许这就是async/await的魔力吧。在await之后,UI线程就可以回去响应UI了,在地点的代码中我们是绝非新线程爆发的,和EAP一样得到结果直接就足以对UI操作了。

  async/await似乎的确很好,然则只要大家await后边的代码执行在此外一个线程中会暴发什么事情吗?

private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    label1.Text = "Calculating Sqrt of 5000000";
    button1.Enabled = false;
    progressBar1.Visible = true;

    double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
    {
        double result = 0;
        for (int i = 0; i < 50000000; i++)
        {
            result += Math.Sqrt(i);

            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }
        return result;
    });

    progressBar1.Visible = false;
    button1.Enabled = true;
    label1.Text = "The sqrt of 50000000 is " + sqrt;
}

  大家在界面中放了一个ProgressBar,同时开一个线程去把从1到5000000的平方全部加起来,看起来是一个不行耗时的操作,于是我们用Task.Run开了一个新的线程去实施。(注:假设是纯运算的操作,多线程操作对性能没有多大扶持,我们这里根本是想给UI一个进度突显当前开展到哪一步了。)看起来没有怎么问题,我们按F5周转吧!
  Bomb~

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  当执行到这边的时候,程序就崩溃了,告诉我们”无效操作,只好从创设porgressBar的线程访问它。“
 这也是我们一初叶波及的,在WinForm先后中,只有UI主线程才能对UI举行操作,另外的线程是尚未权限的。接下来我们就来探视,如若在WinForm中贯彻非UI线程对UI控制的换代操作。 

万能的Invoke

  WinForm中多数的控件包括窗体在内都贯彻了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,这些Delegate将会被抱有非常控制的线程所调用,从而避免了跨线程访问的题目。

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Trace.TraceInformation("UI Thread : {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Run calculation on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        progressBar1.Invoke(new Action(() => {
            Trace.TraceInformation("Update UI on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }));
    }
    return result;
});

  Desktop.vshost.exe Information: 0 : UI Thread : 9
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Run calculation on thread: 10
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Update UI on thread: 9

  Invoke方法相比简单,我们就不做过多的商量了,不过大家要考虑到一点,Invoke是WinForm实现的UI跨线程沟通形式,WPF用的却是Dispatcher,假设是在ASP.NET下跨线程之间的同步又肿么办呢。为了配合各样技能平台下,跨线程同步的题目,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了俺们下面的这一个目的。

不等线程之间通讯的问题

SynchronizationContext上下文同步对象

干什么需要SynchronizationContext

  就像大家在WinForm中相见的题材同样,有时候我们需要在一个线程中传送一些数目仍然做一些操作到另一个线程。然则在大多数景色下这是不允许的,出于安全因素的设想,每一个线程都有它独自的内存空间和上下文。因而在.NET2.0,微软推出了SynchronizationContext。

  它至关首要的机能之一是为大家提供了一种将部分行事职责(Delegate)以队列的法门存储在一个上下文对象中,然后把这多少个上下文对象关联到具体的线程上,当然有时候多个线程也可以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的联名上下文对象足以行使SynchronizationContext.Current。同时它还为我们提供以下五个措施Post和Send,分别是以异步和协办的方法将大家地方说的行事职责放到我们SynchronizationContext的行列中。

SynchronizationContext示例

  依然拿大家地方Invoke中用到的例证举例,只是这一次大家不直接调用控件的Invoke方法去立异它,而是写了一个Report的形式专门去更新UI。

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double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Current thread id is:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
 
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        Report(new Tuple<intint>(50000000, i));
    }
    return result;
});

  每两回操作完事后大家调用一下Report方法,把我们归总要算的数字,以及当前正值测算的数字传给它就足以了。接下来就看我们的Report方法了。

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private SynchronizationContext m_SynchronizationContext;
private DateTime m_PreviousTime = DateTime.Now;
 
public Form1()
{
    InitializeComponent();
    // 在全局保存当前UI线程的SynchronizationContext对象
    m_SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
}
 
public void Report(Tuple<intint> value)
{
    DateTime now = DateTime.Now;
    if ((now - m_PreviousTime).Milliseconds > 100)
    {
        m_SynchronizationContext.Post((obj) =>
        {
            Tuple<intint> minMax = (Tuple<intint>)obj;
            progressBar1.Maximum = minMax.Item1;
            progressBar1.Value = minMax.Item2;
        }, value);
 
        m_PreviousTime = now;
    }
}

  整个操作看起来要比Inovke复杂一点,与Invoke不同的是SynchronizationContext不需要对Control的引用,而Invoke必须先得有这一个控件才能调用它的Invoke方法对它举行操作。

万能的Invoke

  WinForm中大部的控件包括窗体在内都兑现了Invoke.aspx)方法,可以流传一个Delegate,那些Delegate将会被所有非凡控制的线程所调用,从而制止了跨线程访问的题目。

Trace.TraceInformation("UI Thread : {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Run calculation on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        progressBar1.Invoke(new Action(() => {
            Trace.TraceInformation("Update UI on thread: {0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            progressBar1.Maximum = 50000000;
            progressBar1.Value = i;
        }));
    }
    return result;
});

  Desktop.vshost.exe Information: 0 : UI
Thread : 9
  Desktop.vshost.exe Information: 0 : Run calculation on
thread: 10
  Desktop.vshost.exe
Information: 0 : Update UI on thread: 9

  Invoke方法相比简单,我们就不做过多的研商了,可是我们要考虑到一些,Invoke是WinForm实现的UI跨线程交换情势,WPF用的却是Dispatcher,假诺是在ASP.NET下跨线程之间的共同又肿么办呢。为了配合各类技术平台下,跨线程同步的问题,Microsoft在.NET2.0的时候就引入了我们上边的那么些目标。

小结

  那篇博客内容有点长,不亮堂有多少人得以看到此间:)。最伊始我只是想写写WinFrom下异步调用Web
Service(Service)的有些东西,在一上马这篇文书的题目是”异步编程在WinForm下的举行“,可是写着写着发现越来越多的迷团没有解开,其实都是部分老的技能在此之前不曾接触和领会好,所以所幸就四遍性把他们都重新学习了一次,与我们享受。

  我们再来回顾一下著作所涉嫌到的有的紧要的概念:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大贡献(早期ASP.NET的异步开发情势同样也有这般的贡献),是在做客数据库的时候、访问远程IO的时候立时放出了当前的拍卖性程,可以让这个线程回到线程池中,从而实现可以去处理任何请求的效益。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在处理能力上带来多大的增强,取决于我们的顺序有微微日子是被打断的,也就是这多少个访问数据库和长途瑟维斯(Service)(Service)的岁月。
  3. 除此之外将代码改成异步,我们还索要在IIS上做一些针锋相对的布置来落实最优化。
  4. 任凭是ASP.NET、WinForm仍旧Mobile、依旧平板,在巨型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以无论你现在是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),依旧所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或者是比较新颖的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是成套大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级这多少个端的价值,正是因为大家注意于不同,努力进步每一个端的用户体验,才能让这多少个大型系统有闻明的机会。我想说的是,在您对当今技能得到一定的做到之后,不要截止学习,因为任何软件架构序列中还有为数不少广大优质的事物值得我们去发现。
  5. APM和EAP是在async/await往日的二种不同的异步编程格局。
  6. APM如若不封堵主线程,那么成功通告(回调)就会进行在其它一个线程中,从而给大家更新UI带来一定的题目。
  7. EAP的文告事件是在主线程中实施的,不会设有UI交互的题目。
  8. 最终,大家还学习了在Winform下不同线程之间相互的题目,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,从.NET1.0以来就有了。在.NET2.0的时候,微软察觉到了APM的回调函数中与UI交互的题材,于是带来了新的EAP。APM与EAP一贯并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带动了TPL,也就是我们所熟练的Task编程,而.NET4.5就是我们我们明白的async/await了,可以看到.NET一贯在不停的上进,加上多年来不停的和开源社区的搭档,跨平台等特征的引入,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最后,这篇作品从找资料学习到写出来,差不多花了自家多少个周未的大运,希望可以给急需的人或者感兴趣想要不断学习的人或多或少帮忙(不管是往前读书,仍然未来学习)最终还要感谢@田园里面的蟋蟀,在阅读的时候给本人找了一部分错别字!

SynchronizationContext上下文同步对象

怎么需要SynchronizationContext

  就像我们在WinForm中相遇的题材一样,有时候大家需要在一个线程中传递一些多少或者做一些操作到另一个线程。不过在大部分景观下这是不允许的,出于安全因素的考虑,每一个线程都有它独立的内存空间和上下文。由此在.NET2.0,微软生产了SynchronizationContext。

  它最重要的功效之一是为我们提供了一种将一些办事职责(Delegate)以队列的方法存储在一个上下文对象中,然后把这多少个上下文对象关系到实际的线程上,当然有时三个线程也可以提到到同一个SynchronizationContext对象。获取当前线程的协同上下文对象可以使用SynchronizationContext.Current。同时它还为大家提供以下六个措施Post和Send,分别是以异步和一道的章程将我们地方说的干活任务放到大家SynchronizationContext的行列中。

SynchronizationContext示例

  依然拿我们地点Invoke中用到的例子举例,只是这一次大家不直接调用控件的Invoke方法去革新它,而是写了一个Report的点子专门去更新UI。

double sqrt = await Task<double>.Run(() =>
{
    Trace.TraceInformation("Current thread id is:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    double result = 0;
    for (int i = 0; i < 50000000; i++)
    {
        result += Math.Sqrt(i);
        Report(new Tuple<int, int>(50000000, i));
    }
    return result;
});

  每两遍操作完之后大家调用一下Report方法,把我们一起要算的数字,以及当前正在测算的数字传给它就足以了。接下来就看大家的Report方法了。

private SynchronizationContext m_SynchronizationContext;
private DateTime m_PreviousTime = DateTime.Now;

public Form1()
{
    InitializeComponent();
    // 在全局保存当前UI线程的SynchronizationContext对象
    m_SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
}

public void Report(Tuple<int, int> value)
{
    DateTime now = DateTime.Now;
    if ((now - m_PreviousTime).Milliseconds > 100)
    {
        m_SynchronizationContext.Post((obj) =>
        {
            Tuple<int, int> minMax = (Tuple<int, int>)obj;
            progressBar1.Maximum = minMax.Item1;
            progressBar1.Value = minMax.Item2;
        }, value);

        m_PreviousTime = now;
    }
}

  整个操作看起来要比Inovke复杂一点,与Invoke不同的是SynchronizationContext不需要对Control的引用,而Invoke必须先得有那些控件才能调用它的Invoke方法对它进行操作。

引用 & 扩大阅读

http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://blog.stevensanderson.com/2008/04/05/improve-scalability-in-aspnet-mvc-using-asynchronous-requests
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2007/07/21/asp-net-thread-usage-on-iis-7-0-and-6-0.aspx 
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://mohamadhalabi.com/2014/05/08/thread-throttling-in-iis-hosted-wcf-sync-vs-async/
Pro Asynchronous Programs with .NET by Richard Blewett and Andrew Clymer

作者:Jesse 出处: http://jesse2013.cnblogs.com/

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小结

  这篇博客内容有点长,不亮堂有微微人可以看看此间:)。最起先自我只是想写写WinFrom下异步调用Web
瑟维斯(Service)的局部东西,在一先河这篇文书的题材是”异步编程在WinForm下的推行“,可是写着写着发现更是多的迷团没有解开,其实都是有的老的技巧往日从未有过接触和领悟好,所以所幸就两遍性把他们都重新学习了五次,与我们享受。

  大家再来回顾一下稿子所涉嫌到的片段首要的定义:

  1. async/await
    在ASP.NET做的最大贡献(早期ASP.NET的异步开发情势同样也有诸如此类的孝敬),是在做客数据库的时候、访问远程IO的时候立时放出了当下的拍卖性程,可以让那多少个线程回到线程池中,从而实现可以去处理任何请求的功能。
  2. 异步的ASP.NET开发可以在拍卖能力上带来多大的增高,取决于我们的主次有稍许时间是被堵塞的,也就是这个访问数据库和长途Service(Service)的光阴。
  3. 除去将代码改成异步,我们还索要在IIS上做一些针锋相对的安排来促成最优化。
  4. 随便是ASP.NET、WinForm还是Mobile、仍旧平板,在大型系统中都只是一个与用户交互的端而已,所以无论是您现在是做所谓的前端(JavaScript +
    CSS等),还是所谓的后端(ASP.NET MVC、WCF、Web API 等
    ),又或者是相比较新颖的移动端(IOS也好,Andrioid也罢,哪怕是不争气的WP),都只是百分之百大型系统中的零星一角而已。当然我并不是降级那些端的价值,正是因为我们注意于不同,努力提升每一个端的用户体验,才能让这一个巨型系统有露脸的空子。我想说的是,在你对当今技能得到一定的做到之后,不要截止学习,因为任何软件架构类别中还有很多浩大美好的事物值得大家去发现。
  5. APM和EAP是在async/await此前的二种不同的异步编程形式。
  6. APM假诺不封堵主线程,那么成功通告(回调)就会举行在此外一个线程中,从而给大家更新UI带来一定的题目。
  7. EAP的通报事件是在主线程中履行的,不会存在UI交互的问题。
  8. 终极,大家还学习了在Winform下不同线程之间相互的问题,以及SynchronizationContext。
  9. APM是.NET下最早的异步编程方法,从.NET1.0的话就有了。在.NET2.0的时候,微软发现到了APM的回调函数中与UI交互的问题,于是带来了新的EAP。APM与EAP平昔并存到.NET3.5,在.NET4.0的时候微软带来了TPL,也就是大家所熟悉的Task编程,而.NET4.5就是大家我们知道的async/await了,可以看到.NET一向在不停的前进,加上目前相连的和开源社区的通力合作,跨平台等特色的引入,大家有理由相信.NET会越走越好。

  最后,这篇著作从找资料学习到写出来,差不多花了自家六个周未的光阴,希望可以给需要的人要么感兴趣想要不断学习的人一点赞助(不管是往前读书,依旧未来学习)最后还要感谢@田园里面的蟋蟀,在翻阅的时候给自家找了有些错别字!

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posted @ 2014-07-15
08:42 腾飞(Jesse) 阅读(19808) 评论(152) 编辑 收藏

引用 & 扩大阅读

http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://blog.stevensanderson.com/2008/04/05/improve-scalability-in-aspnet-mvc-using-asynchronous-requests
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2007/07/21/asp-net-thread-usage-on-iis-7-0-and-6-0.aspx 
http://blogs.msdn.com/b/tmarq/archive/2010/04/14/performing-asynchronous-work-or-tasks-in-asp-net-applications.aspx
http://mohamadhalabi.com/2014/05/08/thread-throttling-in-iis-hosted-wcf-sync-vs-async/
Pro Asynchronous Programs with .NET by Richard Blewett and Andrew Clymer