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vb.net的异步线程、委托 读写数据流（使用线程、委托）

  • lxfamn 发布于 2016-06-21
  • 分类：Theory
  • 阅读(1144)
  • 评论(0)

转载自http://lxfamn.cn/blog

在理解异步读写前，了解一下线程和委托是必要的。

一、线程与委托

?1、为什么要用异步？

无论是MemoryStream，BufferedStream，FileStream数据流，一旦的读写开始，应用程序就会处于停滞状况。

直到数据读写完成，并返回。

文件数据的读写基本上是一种非常消耗资源的过程，处理的数据量越大，I/O对系统性能的影响就越明显。

 

为了避免长时间等待I/O操作使程序处理“瘫痪”状态，异步I/O就显得非常重要。

异步的实现就是使用一个新的线程来完成，主线程的任务并不影响，这样大大提高了程序的效能。

?2、线程

每个程序有一个主线程，如果一个循环处于主线程中，程序在较长的循环，将出现“不响应”的情况。

线程在System.Threading中。线程创建可专用于一个功能块（方法、函数），

线程的开始用Start方法

线程的结束用Abort方法

下面感受一下线程作用：

窗体上添加两Button，两个TextBox，代码如下，点击Button1启动循环，接着点击Button2.

[vb]?view plain?copy

?print?

  1. Public?Class?Form1
  3. ????Private?Sub?Button1_Click(sender?As?Object,?e?As?EventArgs)?Handles?Button1.Click
  4. ????????Dim?i?As?Int32
  5. ????????For?i?=?0?To?123451
  6. ????????????TextBox1.Text?=?i
  7. ????????Next
  8. ????End?Sub
  10. ????Private?Sub?Button2_Click(sender?As?Object,?e?As?EventArgs)?Handles?Button2.Click
  11. ????????TextBox2.Text?=?"终于出现奇迹"
  12. ????End?Sub
  13. End?Class

可以明显看到虽然点击了Button1，但TextBox1的内容并没有什么变化，同时，在点击Button2时，TextBox并没有内容显示。

这是因为线程正被循环一直占用，暂时无法响应Button2,直到循环完成后，它才终于忙过来处理Button2.

这会给用户造成“程序已经无响应、死了”的误会。

下面改善上面的做法，新建一个线程来专门处理循环，这样就不影响主线程响应Button2:

[vb]?view plain?copy

?print?

  1. Imports?System.Threading
  2. Public?Class?Form1
  3. ????Dim?mythread?As?Thread
  5. ????Private?Sub?Button1_Click(sender?As?Object,?e?As?EventArgs)?Handles?Button1.Click
  6. ????????mythread?=?New?Thread(AddressOf?ShowNumber)?'构造线程
  7. ????????mythread.Name?=?"myShowNumber"
  8. ????????mythread.Start()?'启动线程
  9. ????End?Sub
  11. ????Private?Sub?ShowNumber()
  12. ????????Dim?i?As?Int32
  13. ????????For?i?=?0?To?123451
  14. ????????????TextBox1.Text?=?i
  15. ????????Next
  17. ????????mythread.Abort()?'终止线程
  18. ????End?Sub
  20. ????Private?Sub?Button2_Click(sender?As?Object,?e?As?EventArgs)?Handles?Button2.Click
  21. ????????TextBox2.Text?=?"终于出现奇迹"
  22. ????End?Sub
  23. End?Class

然而一点击，发现出错，提示：线程间操作无效: 从不是创建控件“TextBox1”的线程访问它。

这是因为Textbox1是主线程中的，却在另一个新的线程中访问，这种是不安全的，相当于去别人房间使用电视机。

怎么办？这里可以用委托，委托能够进别人房间的人去使用电视机。

3、委托

委托的思想，就是自己不能干或不想干的事，委托另一个有能力或有权限的人去干那件事。

 

实际上，我们一直要用委托思想，比如基本类型的变量名。Dim ?i ?As ?Integer

i变量名就是相当于委托，实际上，一个变量代表的是指定内存地址中的值，如果不用变量名，就得实际上引用这个内存的地址。

而我们就用“变量名”来干操作这个地址里的东西。

除了变量名可以用委托一样，方法也可以用委托，这就是我们普通所说的委托。

定义和使用大致与变量名的方式一样：

（1）定义委托类型： ?Private Delegate Sub ? MyDelegate(byval ?k ?as int32) ? ? '参数多种，多个）

这里类似定义变量的类型一样。

（2）定义要赋的具体“值”： ?这里的具体值，不是值，而是一个具体的方法，方法的形式必须与上面定义保持一致。就象变量名是整形时，赋值也应该是整形，而不是String.

例如：Private ?Sub ? YourSelfMethod(byval ? m ?as int32) ? ? '方法名自定，但形式与（1）保持一致。

（3）调用这个值： 也就是委托去办事。用Invoke方法：Control.Invoke(New ?MyDelegate(AddressOf ?YourSelfMethod), ?intValue)

这一步就把（1），（2）使用上了。

下面接着上面的例子，使用委托来调用Form1中的TextBox1.

[vb]?view plain?copy

?print?

  1. Imports?System.Threading
  2. Public?Class?Form1
  3. ????Dim?mythread?As?Thread
  4. ????Private?Delegate?Sub?VoidShow(ByRef?i?As?Int32)?'定义要委托的类型
  6. ????Private?Sub?Button1_Click(sender?As?Object,?e?As?EventArgs)?Handles?Button1.Click
  7. ????????mythread?=?New?Thread(AddressOf?ShowNumber)
  8. ????????mythread.Name?=?"myShowNumber"
  9. ????????mythread.Start()
  10. ????End?Sub
  12. ????Private?Sub?ShowNumber()
  13. ????????Dim?i?As?Int32
  14. ????????For?i?=?0?To?123451
  15. ????????????'TextBox1.Text?=?i
  16. ????????????Me.Invoke(New?VoidShow(AddressOf?TureShowNumber),?i)?'用New构造委托，再用Invoke执行
  17. ????????Next
  19. ????????mythread.Abort()
  20. ????End?Sub
  22. ????'新加入的被委托要做的事
  23. ????Private?Sub?TureShowNumber(ByRef?i?As?Int32)
  24. ????????TextBox1.Text?=?i
  25. ????End?Sub
  28. ????Private?Sub?Button2_Click(sender?As?Object,?e?As?EventArgs)?Handles?Button2.Click
  29. ????????TextBox2.Text?=?"终于出现奇迹"
  30. ????End?Sub
  31. End?Class

点击Buttton1，可以看到因为新线程的使用，TextBox1中的数字一直在变量。

而且，同时点击Button2程序不会“死机”，很快地响应。

注意的是：因为线程的中止使用的是强制中断Abort，所以即时窗体会显示：

System.Threading.ThreadAbortException 类型的第一次机会异常在 mscorlib.dll中发生

这个不影响使用。

二、异步读写

异步I/O与同步I/O最大的不同在于： 同步I/O只有完成整个I/O操作后，程序才会进行下一步（所以这之前象死机一样）。

异步I/O在操作读写操作的同时，程序可以继续下一步工作，不影响程序其它执行。

 

简单地说，主线程和新线程各自执行，不相互影响。

即流程如下：

程序（主线程）在左边开始时，就建立了新线程进行异步读写。

在异步开始时，就传入了一个回调参数，这个用于异步完成时，自动调用这个参数所指的过程。

其中的IAsyncResult表示异步操作的状态。结束异步操作时需要这个参数。

一般我们在I/O操作时都是同步，异步在FileStream构造时就必须指明文件采用的异步方法：

[vb]?view plain?copy

?print?

  1. Public?Sub?New?(?_
  2. ????path?As?String,?_
  3. ????mode?As?FileMode,?_
  4. ????access?As?FileAccess,?_
  5. ????share?As?FileShare,?_
  6. ????bufferSize?As?Integer,?_??'缓冲大小
  7. ????useAsync?As?Boolean?_????'True为异步
  8. )

 

下面看一下异步操作的例子：

1、委托：只是为了在线程中调用窗体中的控件TextBox1来显示状态。

2、线程：是异步I/O的必要过程

3、回调函数：这是异步完成后，自动来通知或告之，异步I/O已经完成了（否则，怎么知道异步的结束呢？）

 

[vb]?view plain?copy

?print?

  1. Imports?System.IO
  2. Imports?System.Threading
  3. Public?Class?Form1
  4. ????Dim?btArray(15)?As?Byte
  5. ????Dim?fs?As?FileStream
  6. ????Dim?myThread?As?Thread
  7. ????Dim?blnProcess?As?Boolean??'进程是否使用标志
  9. ????Private?Delegate?Sub?ShowMyMessage(ByVal?str?As?String)?'线程中无法调用窗体控件，用委托解决
  11. ????'启动写或读进程
  12. ????Private?Sub?Button1_Click(sender?As?Object,?e?As?EventArgs)?Handles?Button1.Click
  13. ????????TextBox1.Text?=?""
  14. ????????Try
  15. ????????????If?RadioButton2.Checked?=?True?Then?'写选中
  16. ????????????????myThread?=?New?Thread(AddressOf?WriteData)
  17. ????????????????myThread.Name?=?"WriteBulkData"
  18. ????????????????myThread.Start()
  19. ????????????Else
  20. ????????????????myThread?=?New?Thread(AddressOf?ReadData)
  21. ????????????????myThread.Name?=?"ReadBulkData"
  22. ????????????????myThread.Start()
  23. ????????????End?If
  24. ????????Catch?ex?As?Exception
  25. ????????????MessageBox.Show(ex.Message)
  26. ????????End?Try
  27. ????End?Sub
  29. ????Private?Sub?WriteData()
  30. ????????Try
  31. ????????????fs?=?New?FileStream("D:\11.txt",?FileMode.Open,?FileAccess.Write,?FileShare.Write,?16,?True)
  32. ????????????Dim?myWCB?As?New?AsyncCallback(AddressOf?MyAsyncWriteCallBack)
  33. ????????????blnProcess?=?True
  34. ????????????fs.BeginWrite(btArray,?0,?12,?myWCB,?Nothing)
  35. ????????????ProcessMessage("Write")
  36. ????????????fs.Close()
  37. ????????Catch?ex?As?Exception
  38. ????????????MessageBox.Show(ex.Message)
  39. ????????End?Try
  40. ????End?Sub
  42. ????Private?Sub?ReadData()
  43. ????????Try
  44. ????????????fs?=?New?FileStream("d:\11.txt",?FileMode.Open,?FileAccess.Read,?FileShare.Read,?16,?True)
  45. ????????????Dim?myRCB?As?New?AsyncCallback(AddressOf?MyAsyncReadCallBack)
  46. ????????????blnProcess?=?True
  47. ????????????fs.BeginRead(btArray,?0,?16,?myRCB,?Nothing)
  48. ????????????ProcessMessage("Read")
  49. ????????????fs.Close()
  50. ????????Catch?ex?As?Exception
  51. ????????????MessageBox.Show(ex.Message)
  52. ????????End?Try
  53. ????End?Sub
  55. ????Private?Sub?MyAsyncWriteCallBack(ByVal?myIar?As?IAsyncResult)
  56. ????????Thread.Sleep(50)
  57. ????????blnProcess?=?False
  58. ????????fs.EndWrite(myIar)
  60. ????????'委托显示信息
  61. ????????Dim?str?As?String?=?"??异步线程数据写入完成。"
  62. ????????Me.Invoke(New?ShowMyMessage(AddressOf?ShowMessage),?str)
  63. ????End?Sub
  65. ????Private?Sub?MyAsyncReadCallBack(ByVal?myIar?As?IAsyncResult)
  66. ????????Thread.Sleep(50)
  67. ????????blnProcess?=?False
  68. ????????fs.EndRead(myIar)
  70. ????????'委托显示信息
  71. ????????Dim?str?As?String?=?"??异步线程数据读取完成。"
  72. ????????Me.Invoke(New?ShowMyMessage(AddressOf?ShowMessage),?str)
  73. ????End?Sub
  75. ????Private?Sub?ShowMessage(ByVal?str?As?String)
  76. ????????TextBox1.Text?&=?Now.ToString?&?str?&?vbCrLf
  77. ????End?Sub
  80. ????Private?Sub?ProcessMessage(ByVal?strRW?As?String)
  81. ????????Dim?strMessage?As?String?=?""
  82. ????????If?strRW?=?"Read"?Then
  83. ????????????strMessage?=?"??判断异步正在读取..."
  84. ????????Else
  85. ????????????strMessage?=?"??判断异步正在写入..."
  86. ????????End?If
  88. ????????Do?While?blnProcess?=?True
  89. ????????????Me.Invoke(New?ShowMyMessage(AddressOf?ShowMessage),?strMessage)
  90. ????????Loop
  91. ????????Thread.Sleep(50)
  93. ????????strMessage?=?"??判断读写已经完成。"
  94. ????????Me.Invoke(New?ShowMyMessage(AddressOf?ShowMessage),?strMessage)
  95. ????End?Sub
  96. End?Class

上面通过一个循环不断判断异步进行得怎么样（实际上是用的全局blnProcess来判断）

因为是例子，数据量不大，所以在过程加加入Sleep来延迟异步还在进行中。

为了减少显示的信息，把时间延时量减小到50毫秒。转载请注明出处:

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