Синхронные и асинхронные операции
Описывает локальные асинхронные реализации и вызовы, а также синхронное использование асинхронных механизмов обмена сообщениями.
Многие приложения вызывают методы асинхронно, поскольку это позволяет приложению продолжать выполнение других операций, пока выполняется вызов метода. Службы и клиенты Windows Communication Foundation (WCF) могут участвовать в асинхронных вызовах операций на двух различных уровнях приложения, которые обеспечивают приложениям WCF большую гибкость с точки зрения максимизации пропускной способности в сочетании с интерактивностью.
Типы асинхронных операций
Все контракты служб в WCF вне зависимости от типов параметров и возвращаемых значений используют атрибуты WCF, чтобы определить конкретный шаблон обмена сообщениями между клиентом и службой. Среда WCF автоматически перенаправляет входящие и исходящие сообщения соответствующей операции службы или выполняющемуся коду клиента.
У клиента имеется только контракт службы, который задает шаблон обмена сообщениями для конкретной операции. Клиенты могут предложить разработчикам любую модель программирования, если соблюдается соответствующий шаблон обмена сообщениями. Аналогично службы могут реализовывать операции произвольным образом, пока соблюдается заданный шаблон обмена сообщениями.
Независимость контракта службы от реализации службы и клиента делает возможными следующие формы асинхронного выполнения в приложениях WCF:
клиенты могут вызывать операции запроса и ответа асинхронно, используя синхронный механизм обмена сообщениями;
службы могут реализовывать операции запроса и ответа асинхронно, используя синхронный механизм обмена сообщениями;
обмен сообщениями может быть односторонним независимо от реализации клиента или службы.
Предлагаемые асинхронные сценарии
Асинхронный подход следует использовать при реализации операции службы, если реализация операции службы осуществляет блокирующий вызов, например операцию ввода-вывода. При реализации асинхронной операции попробуйте вызывать асинхронные операции и методы, чтобы, насколько это возможно, расширить функции асинхронного вызова. Например вызовите метод BeginOperationTwo() из метода BeginOperationOne().
Асинхронный подход следует использовать в клиенте или вызывающем приложении в следующих случаях.
Если операции вызываются из приложения промежуточного уровня. (Дополнительные сведения таких сценариях см. в разделе Клиентские приложения среднего уровня.)
Если операции вызываются на страницах ASP.NET, следует использовать асинхронные страницы.
Если операции вызываются из любого однопотокового приложения, например приложения Windows Forms или Windows Presentation Foundation (WPF). При использовании модели асинхронных вызовов на основе событий результирующее событие создается в потоке пользовательского интерфейса, в результате чего приложение получает возможность реагирования на действия пользователя, но при этом не требуется управлять несколькими потоками.
В общем случае при выборе между синхронным и асинхронным вызовом следует выбирать асинхронный вызов.
Асинхронные вызовы на стороне клиента
Клиентское приложение WCF может использовать одну из двух моделей асинхронных вызовов, которые описаны в разделе Asynchronous Programming Design Patterns:
асинхронные операции, использующие события;
асинхронные операции, использующие объекты System.IAsyncResult.
Первый подход (асинхронная модель на основе событий) рекомендуется для вызывающих приложений, поскольку для его реализации достаточно добавить обработчик событий для получения уведомления об ответе, а результирующее событие будет создано в потоке пользовательского интерфейса автоматически. Чтобы воспользоваться этим подходом, необходимо указать параметры командной строки /async и /tcv:Version35 в средстве Служебное средство ServiceModel Metadata Utility Tool (Svcutil.exe), как показано в следующем примере.
svcutil https://localhost:8000/servicemodelsamples/service/mex /async /tcv:Version35
Если сделать это, средство Svcutil.exe создаст класс клиента WCF с инфраструктурой событий, которая позволяет вызывающему приложению реализовать и присвоить обработчик событий, который получает ответ и выполняет соответствующие действия. Полный пример содержится в разделе Как асинхронно вызывать операции службы WCF.
Однако асинхронная модель на основе событий доступна только в .NET Framework, версия 3.5. Кроме того, она не поддерживается даже в .NET Framework 3.5, если канал клиента WCF создается с помощью System.ServiceModel.ChannelFactory. В случае объектов канала клиента WCF необходимо для асинхронного вызова операций использовать объекты System.IAsyncResult. Чтобы воспользоваться этим подходом, необходимо указать параметр командной строки /async в средстве Служебное средство ServiceModel Metadata Utility Tool (Svcutil.exe), как показано в следующем примере.
svcutil https://localhost:8000/servicemodelsamples/service/mex /async
В результате будет создан контракт службы, в котором каждая операция моделируется в виде метода <Begin>, где свойство AsyncPattern имеет значение true, и соответствующего метода <End>. Полный пример использования ChannelFactory см. в разделе Как асинхронно вызывать операции с использованием фабрики каналов.
В любом случае приложения могут вызывать операцию асинхронно, даже если служба реализована синхронно, так же, как приложение может использовать один и тот же шаблон для асинхронного вызова и вызова локального синхронного метода. Реализация операции не имеет значения для клиента; когда приходит ответное сообщение, его содержимое передается асинхронному методу клиента <End>, и клиент извлекает данные.
Реализации асинхронных операций
Аналогично операцию службы можно реализовать в асинхронном виде, используя для этого шаблон асинхронного программирования .NET Framework и помечая метод <Begin>, свойство AsyncPattern которого имеет значение true. В этом случае асинхронная операция доступна в метаданных так же, как и синхронная операция: она предоставляется в виде одной операции с сообщением запроса и согласованным с ним сообщением ответа. В этом случае имеется возможность выбора одной из двух моделей программирования клиента. Этот шаблон может быть представлен в них в виде синхронной или асинхронной операции, поскольку при вызове службы имеет место обмен сообщениями "запрос-ответ".
В общем случае в связи с асинхронной природой систем полагаться на потоки не следует. Самый надежный способ передачи данных в различные этапы обработки диспетчеризации операции — это использование расширений.
Пример см. в разделе Как асинхронно реализовывать операции службы.
Чтобы определить операцию контракта X, которая выполняется асинхронно независимо от того, как она вызывается в клиентском приложении, выполните следующие действия:
Определите два метода, используя шаблон BeginOperation и EndOperation.
Метод BeginOperation включает параметры in и ref для операции и возвращает значение типа IAsyncResult.
Метод EndOperation включает параметр IAsyncResult, а также параметры out и ref, и возвращает результат возвращаемого типа операции.
См., например, следующий метод.
int DoWork(string data, ref string inout, out string outonly)
Function DoWork(ByVal data As String, ByRef inout As String, _
out outonly As out) As Integer
Для создания асинхронной операции эти два метода должны иметь следующий вид.
[OperationContract(AsyncPattern=true)]
IAsyncResult BeginDoWork(string data,
ref string inout,
AsyncCallback callback,
object state);
int EndDoWork(ref string inout, out string outonly, IAsyncResult result);
<OperationContract(AsyncPattern := True)> _
Function BeginDoWork(ByVal data As String, _
ByRef inout As String, _
ByVal callback As AsyncCallback, _
ByVal state As Object) _
As IAsyncResult
Function EndDoWork(ByRef inout As String, _
ByRef outonly As String, _
ByVal result As IAsyncResult) _
As Integer
.gif "ms734701.note(ru-ru,VS.100).gif") Примечание |
|---|
Атрибут OperationContractAttribute применяется только к методу BeginDoWork. В получаемом контракте имеется одна операция WSDL с именем DoWork.
|
Шаблоны одностороннего обмена сообщениями
Можно создать асинхронный шаблон обмена сообщениями, в котором односторонние операции (операции, у которых свойство System.ServiceModel.OperationContractAttribute.IsOneWay имеет значение true и нет согласованного ответа) могут отправляться в любом направлении клиентом или службой независимо от противоположной стороны. (При этом используется шаблон дуплексного обмена сообщениями с односторонними сообщениями.) В этом случае контракт службы задает механизм одностороннего обмена сообщениями, который может реализовываться или не реализовываться в виде асинхронных вызовов на каждой из сторон по мере необходимости. Обычно, если контракт определяет односторонний обмен сообщениями, реализации бывают синхронными, поскольку после отправки сообщения приложение не дожидается ответа и продолжает выполнять другие операции.
Асинхронные клиенты на основе событий и контракты сообщений
Согласно правилам разработки для асинхронной модели на основе событий, если возвращается несколько значений, одно значение возвращается как свойство Result, а остальные возвращаются как свойства объекта EventArgs. Одним из результатов этого является то, что если клиент импортирует метаданные с использованием параметров асинхронных команд на основе событий и операция возвращает более одного значения, объект EventArgs по умолчанию возвращает одно значение как свойство Result, а остальные являются свойствами объекта EventArgs.
Если требуется получать объект сообщения как свойство Result, чтобы возвращаемые значения были свойствами этого объекта, следует использовать параметр командной строки /messageContract. При этом формируется сигнатура, которая возвращает ответное сообщение как свойство Result объекта EventArgs. Все внутренние возвращаемые значения тогда будут свойствами объекта ответного сообщения.