C# IAsyncResult vs ThreadPool

我最近刚刚遇到了IAsyncResult，并且已经玩了很长时间了。我真正想知道的是，当我们有更好的替代线程池时，为什么要使用IAsyncResult？根据我目前对两者的理解，我会选择在几乎所有情况下使用ThreadPool。所以我的问题是，是否有任何情况下iSyncResult比另一个更受欢迎

我不喜欢IAsyncResult的原因：

• 增加了BeginXXX和EndXXX的复杂性
• 如果调用方不关心返回值，则可能会忘记调用EndXXX
• 增加了API设计中的冗余（我们需要创建Begin和End包装器方法 对于我们希望异步运行的每个方法）
• 可读性降低

要将其编码为：

线程池

  public void ThreadPoolApproach()
  {
     ThreadPool.QueueUserWorkItem( ( a ) =>
     {
        WebClient wc = new WebClient();
        var response = wc.DownloadString( "http://www.test.com" );
        Console.WriteLine( response );
     } );
  }

IAsyncResult

  public void IAsyncResultApproach()
  {
     var a = BeginReadFromWeb( ( result ) =>
     {
        var response = EndReadFromWeb( result );
        Console.WriteLine( response );
     }, "http://www.test.com" );
  }

  public IAsyncResult BeginReadFromWeb( AsyncCallback a, string url )
  {
     var result = new AsyncResult<string>( a, null, this, "ReadFromFile" );

     ThreadPool.QueueUserWorkItem( ( b ) =>
     {
        WebClient wc = new WebClient();
        result.SetResult( wc.DownloadString( url ) );
        result.Complete( null );
     } );

     return result;
  }

  public string EndReadFromWeb( IAsyncResult result )
  {
     return AsyncResult<string>.End( result, this, "ReadFromFile" );
  }

public void IAsyncResultApproach（）
{
var a=从Web开始（（结果）=>
{
var响应=EndReadFromWeb（结果）；
控制台写入线（响应）；
}, "http://www.test.com" );
}
公共IAsyncResult BeginReadFromWeb（异步回调，字符串url）
{
var result=new AsyncResult（a，null，这是“ReadFromFile”）；
ThreadPool.QueueUserWorkItem（（b）=>
{
WebClient wc=新的WebClient（）；
SetResult（wc.DownloadString（url））；
结果：完整（空）；
} );
返回结果；
}
公共字符串EndReadFromWeb（IAsyncResult结果）
{
返回AsyncResult.End（结果，此为“ReadFromFile”）；
}

基本上，这两种方式只是同一事物的不同行为。对线程池使用IAsyncResult的原因之一是返回值：Threading.WaitCallback返回void，因此不能通过ThreadPool.QueueUserWorkItem调用直接返回任何值，但可以使用IAsyncResult方法

不，您的两个代码片段之间存在巨大差异。两者实际上都使用线程池，第一个当然是显式地使用线程池。第二种方法是以一种不太明显（且不完整）的方式执行，即在线程池线程上执行IAsyncResult回调

线程池是一种共享资源，在大型程序中，TP线程有很多用途。不仅在您自己的代码中显式地使用它们，.NET Framework也使用它们。对于在线程池上运行的代码类型的指导是，它应该是快速执行的代码，并且不会进行任何阻塞调用，从而使TP线程进入等待状态。阻塞是以一种非常低效的方式使用非常昂贵的操作资源，并使可能使用TP线程的其他代码变得混乱。线程池的一个重要部分是调度程序，它试图将执行TP线程的数量限制为机器可用的CPU内核数量

但在第一个代码段中，阻塞正是您要做的。WebClient.DownloadString（）是一种速度非常慢的方法，其完成速度不能超过Internet连接或连接另一端的服务器所允许的速度。实际上，您占用一个TP线程的时间可能为分钟。它根本不做任何工作，而是不断地等待Socket.Read（）调用完成。CPU核心的有效利用率最多只有几个百分点

使用BeginXxxx（）或XxxxAsync（）方法时，这与使用BeginXxxx（）或XxxxAsync（）方法时大不相同。它在内部实现为一段代码，要求操作系统启动I/O操作。只需要几微秒。操作系统将请求传递给设备驱动程序，在DownloadStringAsync（）的情况下是TCP/IP堆栈。它将作为数据项位于I/O请求队列中的位置。你的电话很快就回了

最后，网卡从服务器获取数据，驱动程序完成I/O请求。通过几个层，CLR可以抓取另一个TP线程并运行回调。您可以快速地处理数据，这是一种通常需要几微秒的处理步骤

请注意区别，您的第一个代码占用TP线程数分钟，异步版本占用线程数微秒。异步版本可以更好地扩展，能够处理许多I/O请求

---

异步版本的代码的一个重要问题是，正确编写代码要困难得多。同步版本中的局部变量需要成为异步版本中类的字段。调试也要困难得多。这就是.NET获得Task类的原因，该类在以后的C#和VB.NET语言中支持async/await关键字，进一步扩展。

让我们把自然异步IO绑定的操作放在一边，这些操作不需要专用线程来完成（请参见Stephen Cleary）。在池线程上执行自然异步API的同步版本

DownloadString

，没有多大意义，因为您徒劳地阻塞了宝贵的资源：线程

相反，让我们专注于CPU限制的计算操作，这确实需要一个专用线程

首先，在.NET框架中没有标准的

AsyncResult

类。我相信，您在代码中引用的

AsyncResult

的实现取自Jeffrey Richter的文章。我还认为作者展示了如何实现

AsyncResult

，以达到教育目的，并举例说明了CLR的实现可能是什么样子。他通过

ThreadPool.QueueUserWorkItem

在池线程上执行一项工作，并实现

IAsyncResult

以提供完成通知。更多详细信息，请参阅文章的附件

因此，要回答这个问题：

我真正想知道的是，当我们有办法的时候，为什么要使用IAsyncResult 有更好的替代线程池吗

这不是一个“

IAsyncResult

vs

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("Enter Main, thread #" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

    // delegate to be executed on a pool thread
    Func<int> doWork = () =>
    {
        Console.WriteLine("Enter doWork, thread #" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        // simulate CPU-bound work
        Thread.Sleep(2000);
        Console.WriteLine("Exit doWork");
        return 42;
    };

    // delegate to be called when doWork finished
    AsyncCallback onWorkDone = (ar) =>
    {
        Console.WriteLine("enter onWorkDone, thread #" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    };

    // execute doWork asynchronously on a pool thread
    IAsyncResult asyncResult = doWork.BeginInvoke(onWorkDone, null); 

    // optional: blocking wait for asyncResult.AsyncWaitHandle
    Console.WriteLine("Before AsyncWaitHandle.WaitOne, thread #" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    asyncResult.AsyncWaitHandle.WaitOne();

    // get the result of doWork
    var result = doWork.EndInvoke(asyncResult);
    Console.WriteLine("Result: " + result.ToString());

    // onWorkDone AsyncCallback will be called here on a pool thread, asynchronously 
    Console.WriteLine("Press Enter to exit");
    Console.ReadLine();
}