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step4

发布时间:2013-10-24 12:45:09  

在前面3篇文章,我已经介绍了异步的工作原理和相关方法和参数的应用.下面我们介绍Stream流的操作, 并使用System.IO.FileStream来揭开如何开发异步的Stream(System.IO.Stream) 读/写操作

异步的Stream读/写操作

下面是继承于System.IO.Stream的类

System.IO.Stream

Microsoft.JScript.COMCharStream

System.IO.BufferedStream

System.IO.FileStream

System.IO.MemoryStream

System.IO.UnmanagedMemoryStream

System.Security.Cryptography.CryptoStream

System.Printing.PrintQueueStream

System.IO.Pipes.PipeStream

System.Data.OracleClient.OracleBFile

System.Data.OracleClient.OracleLob

System.IO.Compression.DeflateStream

System.IO.Compression.GZipStream

System.Net.Sockets.NetworkStream

System.Net.Security.AuthenticatedStream

在System.IO.Stream中提供了异步的读/写(Read/Write)行为,上面继承于System.IO.Stream的类都具有同样的异步操作行为.在.Net Framework框架中,微软设计师使用Begin+同步方法名 / End+同步方法名来设计异步方法的规则,基本上我们在微软MSDN看到的 BeginXXX + EndXXX都是异步的方法,并且当我们在某个类中看到BeginInvoke / EndInvoke,都是微软提供的最原始的异步方法.在System.IO.Stream类中表现为BeginRead+EndRead / BeginWrite/EndWrite.

我们来看一个例子,FileStream(System.IO),Read / BeginRead/EndRead,读取文件内容,开始我们使用同步方法.

Code1.1

static string path = @"c:\file.txt";//确保你本地有这个文件

const int bufferSize = 5;//演示,一次只读取5 byte

static void Main()

{

FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open,

FileAccess.Read, FileShare.Read, 20480, false);//同步调用false

using (fs)//使用using来释放FileStream资源

{

byte[] data = new byte[bufferSize];

StringBuilder sb = new StringBuilder(500);

int byteReads;

do //不断循环,直到读取完毕

{

byteReads = fs.Read(data, 0, data.Length);

sb.Append(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, byteReads)); } while (byteReads > 0);

Console.WriteLine(sb.ToString());

}//自动清除对象资源,隐式调用fs.Close();

Console.ReadLine();// 让黑屏等待,不会直接关闭..

}

方法非常简单,它会构造一个 FileStream 对象,调用 Read方法,不断循环读取数据。C# using 语句可确保完成数据处理后会关闭该 FileStream 对象。

下面我们看异步调用(BeginRead/EndRead)

Code1.2

static class Program

{

static string path = @"c:\file.txt";//确保你本地有这个文件

const int bufferSize = 5;//演示,一次只读取5 byte

static byte[] data;

static void Main()

{

data = new byte[bufferSize];

FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open,

FileAccess.Read, FileShare.Read, 20480, true);//设置异步调用true ,注意0

//异步读取文件 ,把FileStream对象作为异步的参数// <-

AsyncCallback callback = new AsyncCallback(OnReadCompletion);

IAsyncResult async = fs.BeginRead(data, 0, bufferSize, callback, fs); // <-

Console.ReadLine();// 让黑屏等待,不会直接关闭..

}

static void OnReadCompletion(IAsyncResult asyncResult)

{

FileStream fs = asyncResult.AsyncState as FileStream;

int bytesRead = fs.EndRead(asyncResult);

//输出到工作台

Console.Write(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, bytesRead)); //不断循环,直到读取完毕

if (bytesRead > 0)

fs.BeginRead(data, 0, bufferSize, OnReadCompletion, fs); else

fs.Close(); //当全部读取完毕,显式释放资源

}

}

方法使用BeginRead和EndRead完成的, 我们注意到方法不能使用 C# using 语句(释放资源),因为 FileStream 是在一个主线程中打开,然后在另一个线程中关闭的,而是通过把FileStream 作为参数的形式来在另外一个线程中关闭的(fs.Close();),查看红色部分.

注意0:创建FileStram 对象,如果没有FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open,FileAccess.Read, FileShare.Read, 20480, true); bool useAsync=true 或者构造FileStream(String, FileMode, FileAccess, FileShare, Int32, FileOptions) FileOptions = FileOptions.Asynchronous 时, 即使使用了BeginRead/EndRead, 程序也是在同步执行方法,FileStream 对象会使用其他线程来模仿异步行为,反而降低了应用程序的性能.

下面我将通过使用C# 匿名方法(C# 2.0) 和 lambda 表达式(C# 3.0引入的一个新功能) 来完成上面操作,如果对这个不熟悉的朋友可以查看下面文章. 匿名方法:

http://www.microsoft.com/china/msdn/library/langtool/vcsharp/CreElegCodAnymMeth.mspx?mfr=true

lambda 表达式:

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/magazine/cc163362.aspx

C# 匿名方法 和 lambda 表达式

1,匿名方法:

Code1.3

static class Program

{

static string path = @"c:\file.txt";//确保你本地有这个文件

const int bufferSize = 5;//演示,一次只读取5 byte

static void Main()

{

byte[] data = new byte[bufferSize];

//[1]

FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open,

FileAccess.Read, FileShare.Read, 20480, true);//设置异步调用true

//使用匿名委托方式

AsyncCallback callback = null; //注意1

callback = delegate(IAsyncResult asyncResult) //匿名方法

{

int bytesRead = fs.EndRead(asyncResult); //[2]

Console.Write(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, bytesRead)); //输出到工作台

//不断循环,直到读取完毕

if (bytesRead > 0)

fs.BeginRead(data, 0, bufferSize, callback, null);//[3] else

fs.Close();//[4]

};

//异步读取文件

IAsyncResult async = fs.BeginRead(data, 0, bufferSize, callback, null);

Console.ReadLine();// 让黑屏等待,不会直接关闭..

}

}

对比Code1.2代码我们可以看出, 匿名方法非常出色的完成我们功能, 在匿名方面体内 fs ([2][3][4])像普通变量一样执行引用FileStream([1]) 对象,而不需要任何的类型转换. 对象在方法之间轻松实现传递,并且从一个线程轻松迁移到另一个线程, 对APM 编程而言这是十分完美的,但实际上编译器会重新编写您的代码,从堆栈中取出这些变量,并将它们作为字段嵌入对象。由于编译器会自动执行所有的工作,您可以很轻松地将最后一个参数的空值传递到 BeginRead 方法,因为现在没有必要再在方法和线程之间显式传递的数据了。

注意1: 必须先AsyncCallback callback = null; 要不编程器会告诉你错误:” Use of unassigned local variable 'callback '”.

2,Lambda表达式

我们只需要简单的修改(在执行同一操作,lambda 表达式语法比 C# 匿名方法更简洁),匿名方法,把Code1.3中红色部分

callback = delegate(IAsyncResult asyncResult)

修改成

callback = asyncResult =>

下面是完整代码.

Code1.4

static class Program

{

static string path = @"c:\file.txt";//确保你本地有这个文件

const int bufferSize = 5;//演示,一次只读取5 byte

static void Main()

{

byte[] data = new byte[bufferSize];

FileStream fs = new FileStream(path, FileMode.Open,

FileAccess.Read, FileShare.Read, 20480, true);//设置异步调用true

//使用lambda 表达式

AsyncCallback callback = null;//注意1

callback = asyncResult =>

{

int bytesRead = fs.EndRead(asyncResult);

Console.Write(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, bytesRead)); //输出到工作台

//不断循环,直到读取完毕

if (bytesRead > 0)

fs.BeginRead(data, 0, bufferSize, callback, null);

else

fs.Close();

};

//异步读取文件

IAsyncResult async = fs.BeginRead(data, 0, bufferSize, callback, null);

Console.ReadLine();// 让黑屏等待,不会直接关闭..

}

}

最后我们来看异步的写操作(BeginWrite/EndWrite)

Code2

static void Main()

{

FileStream fs = new FileStream("text.txt", FileMode.Create, FileAccess.ReadWrite, FileShare.None, 20480, true);//设置异步调用true

//输入信息

Console.Write("Please Enter:");

byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(Console.ReadLine());

//异步写文件

IAsyncResult async = fs.BeginWrite(data, 0, data.Length, asyncResult =>

{

fs.EndWrite(asyncResult);//写文件介绍,输出到text.txt文件中. fs.Close();

}, null);

Console.ReadLine();// 让黑屏等待,不会直接关闭..

}

大家觉得是否很简单呢? 基本上所有具有异步行为的流(继承于

System.IO.Stream)操作都可以按照类似于上面的代码编写. 当然其他异步行为也可以使用上面代码中的技巧. 在System.IO.Stream 中,提供了

ReadTimeout/WriteTimeout 的超时处理,但是基类中是不支持的.会报 InvalidOperationException 异常,反编译可以看到throw new

InvalidOperationException(Environment.GetResourceString("InvalidOperation_TimeoutsNotSupported")).

下篇文章我会提供其他的例子来说明异步中的同步操作行为.采用Window Forms程序. 以上有word 文档直接粘贴,排版可能不太好看,你可以通过下面来下载相应的代码/文档

1,

2,(VS2008开发,.Net Framework 3.5(C Sharp)编写)

文章为原创,如果需要引用,请保留原地址. 有什么问题/错误的地方请联系 fox7805034 (at) hotmail.com

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