WCF技术剖析之十一：异步操作在WCF中的应用（上篇）

WCF技术剖析之十一：异步操作在WCF中的应用（上篇）2012-10-17 博客园 Artech按照操作执行所需的资源类型，我们可以将操作分为CPU绑定型（CPU Bound）操作和I/O绑定型（I/O Bound）操作。对于前者，操作的执行主要利用CPU进行密集的计算，而对于后者，大部分的操作处理时间花在I/O操作处理，比如访问数据库、文件系统、网络资源等。对于I/O绑定型操作，我们可以充分利用多线程的机制，让多个操作在自己的线程并发执行，从而提高系统性能和响应能力。服务调用就是典型的I/O绑定型操作，所以多线程在服务调用中具有广泛的应用。在本篇文章中，我们专门来讨论多线程或者是异步操作在WCF中的具体应用。

如果按照异步操作发生的位置，我个人将WCF应用的异步操作分为下面3种变体。

异步信道调用：客户端通过绑定创建的信道向服务端发送消息，从而实现了对服务的调用，不管消息通过信道向服务端发送的方式是同步的（采用请求-回复MEP进行消息交换）还是异步的（采用单向MEP进行消息交换），客户端程序都可以通过代理对象异步地调用信道，从而实现异步服务调用；

单向（One-way）消息交换：客户端的信道通过单向的消息交换模式向服务端发送消息，消息一旦抵达传输层马上返回，从而达到异步服务调用的效果；

异步服务实现：服务端在具体实现服务操作的时候，采用异步调用的方式。

图1清晰地揭示了以上3种异步场景在整个服务调用中所发生的时机。对于这3种典型的异步操作，它们之间是相互独立的。对于单向消息交换，由于在上面一节中已经进行过详细的介绍，在本节中主要介绍其余两种异步操作的具体使用。本篇文章我们着重探讨第一种形式（异步信道调用）的异步调用，关于异步服务的实现放在下篇中。

图1 WCF多线程应用的三种典型场景

为了方便客户端进行异步的服务调用，最简便的方式就通过SvcUtil.exe这个代码生成工具帮助我们生成机遇异步调用的服务代理类。由于SvcUtil.exe同时也为VS提供了添加服务引用的实现，异步服务代理也可以通过添加服务引用的方式创建。在具体通过服务代理进行异步服务调用的时候，可以采用不同的调用形式，不仅可以采用参数典型的BeginXxx和EndXxx的形式，也可以采用回调（Callback）的形式，还可以采用事件注册的形式。

一、异步服务代理的创建

对于任何一个服务操作，不管它是否采用了异步的实现方式，也不管是否采用单向的消息交换模式，我们均可以通过添加服务引用或者直接使用SvcUtil.exe的方式创建异步服务代理，对服务进行异步调用。

如果通过添加服务引用的方式来创建异步服务代理，只需要在添加服务引用对话框中点击“高级（Advanced）”按钮，便会弹出如下一个“服务引用设置（Service Reference Settings）”对话框，勾选“生成异步操作（Generate asynchronous operations）”复选框即可，如图2所示。

图2 添加服务引用时生成异步操作的设置

通过这种方式生成的代理类与没有选择“生成异步操作”选项一样，都是生成一个继承自ClientBase<TChannel>的类，所不同的是，该类中会多出一些与异步服务调用相关的成员。我们同样以我们的CalculatorService为例（服务契约的定义如下）。

 1: [ServiceContract（Namespace="urn:artech.com"）]
 2: public interface ICalculator
 3: {
 4: [OperationContract]
 5: double Add（double x, double y）;
 6: }

通过这种方式生成的代理类CalculateClient会多出下面列出的事件和方法成员。

 1: public partial class CalculateClient : ClientBase< ICalculator>, ICalculator
 2: {
 3: //其他成员
 4: public event System.EventHandler<AddCompleteEventArgs> AddComplete;
 5: public IAsyncResult BeginAdd（double x, double y, AsyncCallback callback, object asyncState）
 6: {
 7: //省略实现
 8: }
 9:
10: public double EndAdd（System.IAsyncResult result）
11: {
12: //省略实现
13: }
14:
15: public void AddAsync（double x, double y）
16: {
17: //省略实现
18: }
19:
20: public void AddAsync（double x, double y, object userState）
21: {
22: //省略实现
23: }
24: }