HttpApplication中的异步线程

一、Asp.net中的线程池设置

　　在Asp.net的服务处理中，每当服务器收到一个请求，HttpRuntime将从HttpApplication池中获取一个HttpApplication对象处理此请求，请求的处理过程将被排入线程池中，对于Asp.net来说，在Machine.config文件的processModel部分中可以设置线程池中的参数。

　　Asp.net线程相关的参数配置：

参数	配置
autoConfig	基于服务器的配置自动设置。
maxWorkerThreads	设置每个CPU的最大工作线程数量，可以设置为5~100，默认为20，建议设置为100
minWorkerThreads	设置每个CPU的最少工作线程数量，默认为1
maxIoThreads	配置每个CPU的最大I/O线程数量，可以设置的范围为5~100，默认为20，建议设置为100
minIoThreads	配置每个CPU最少工作线程数量，默认为1

　　HttpRuntime元素的配置参数：

参数	配置
minFreeThreads	处理新请求保留的最少自由线程数量，默认值为8.建议每CPU设置为88个。这些最小空闲线程用于避免没有线程可用而造成死锁。因此，当线程池的线程小于这个数，请求就被排入队列，而不会使用这些线程处理。
minLocalRequestFreeThreads	为本地主机请求保留的最少自由线程数量，默认值为4.建议每CPU设置为76个。同上(只是针对本地请求)
appRequestQueueLimit	在Asp.net没有足够的线程来处理请求的时候，将会把这些请求排入一个请求队列中等待处理，该项用来设置这个队列的长度，当队列长度超过这个参数将返回503、默认为5000。

　　优化的第一原则是：对于每一个请求尽可能使用一个线程完成处理。

二、异步步骤中的异步点

　　在HttpApplication的处理过程中，为了提高线程的利用率，对于一个请求尽可能只使用一个线程完成处理。

　　由于Asp.net处理采用管道的处理模式，必须保证处理步骤的逻辑顺序。所以，有些处理必须在后继的处理之前完成，所以，除非此时真的需要多个可以并行的计算密集任务，否则，启动多个线程并不能提高网站的处理速度。

对于HttpApplication处理管道中每一个事件的处理步骤，有同步与异步两个方式处理：

• 同步：提供一个事件处理方法直接完成处理步骤；
• 异步：一个用于启动涉及I/O的处理步骤，一个用于I/O完成之后的处理步骤；

　　对于一个需要等待的处理步骤，我们可以分出一个异步点，在这个异步点之前启动耗时的操作，然后直接结束当前的线程，在没有线程参与的情况下，进行这个耗时的输入输出任务(耗时但不需要线程参与的阶段，就称异步点)，在任务完成之后，重新从线程池获取一个线程来继续当前请求的处理。

　　如同步的BeginRequest对应的异步处理方式定义如下：

public void AddOnBeginRequestAsync(BeginEventHandler bh, EndEventHandler eh)

　　其中BeginEventHandler用于启动处理的委托，EndEventHandler用于处理完成任务之后的委托。

　　对于HttpApplication管道的处理来说，这些事件使用的同步方式的委托类型都是EventHandler类型，这个委托类型的定义如下：

public delegate void EventHandler(Object sender, EventArgs e)

　　对于异步方式的处理，则使用相应的两个委托完成，一个用于启动的委托BeginEventHandler,一个用于结束的委托EndEventHandler。结束操作的委托将工作在一个线程池提供的线程之上。

　　在异步方式下，处理管道将不再连续使用一个线程完成，而是每个处理步骤都可能在一个线程上进行，所以，我们不能假定处理管道总是处于一个线程，而使用基于线程的特征。

三、启动和完成异步步骤

　　在Asp.net中，启动与完成异步步骤的对象分别如下：

• 启动异步步骤的委托类型为System.Web.BeginEventHandler。
• 完成异步步骤的委托类型为System.Web.EndEventHandler。

　　其委托的定义如下：

public delegate IAsyncResult BeginEventHandler(Object sender,EventArgs e,AsyncCallback cb,Object extraData)
public delegate void EndEventHandler(IAsyncResult ar)

　　可以看到，实际上与AsyncCallback委托的类型是完全一样的。

　　其中AsyncCallback类型定义了完成处理之后调用方法的类型，这个类型定义如下：

public delegate void AsyncCallback(IAsyncResult ar)

　　而extraData则定义了可以传递到AsyncCallback方法的一个自定义的参数对象。

四、异步处理程序

　　对于同步的处理程序，通过接口IHttpHandler中定义的方法ProcessRequest进行处理。这个方法的定义如下：

void ProcessRequest(HttpContext context)

　　对于异步的处理程序，这个方法也同样被两个方法所代替，这就是定义在异步处理程序接口IHttpAsyncHandler中的两个方法

• BeginProcessRequest；
• EndProcessRequests；

　　如果一个处理程序实现了异步的接口，那么HttpApplication将使用异步方法来调用这个处理程序。

　　1、异步处理程序接口

　　异步的处理程序接口定义在命名空间System.Web下：

public interface IHttpAsyncHandler : IHttpHandler
{
　　IAsyncResult BeginProcessRequest(HttpContext context, AsyncCallback cb, object extraData);
　　void EndProcessRequest(IAsyncResult result);

　　bool IsReusable { get; }
　　void ProcessRequest(HttpContext context);
}

　　2、在处理程序中异步调用Web服务

　　对于一个典型的Web服务来说，我们需要在BeginProcessRequest方法的最后调用启动调用Web服务的方法，然后这个方法就可以结束了。

　　系统随后在没有线程参与的情况下进行漫长的Web服务调用，当服务调用完成之后，Asp.net将会把EndProcessRequest排入线程池的I/O线程队列中。最后，EndProcessRequest将被调用。在这个方法中，我们通过调用结束Web服务的方法来获取服务返回的数据。

五、异步页面

　　页面Page是Asp.net网站开发中最常用到的页面生成技术，从本质上将，它也是一个处理程序。从Page类的目的来说，它主要用来生成HTML的特殊处理程序。

　　这个处理程序默认情况下实现了IHttpHandler接口，所以，可以看成一个同步的处理程序。如果我们需要实现异步的页面处理程序，并不需要手工修改它所实现的接口，而是通过页面指令Async来指定。当设置为true的时候，表示生成的页面类将实现接口IHttpAsyncHandler。这样，这个页面对象将通过异步方法被访问。

<%@ Page Async="true" %>

　　在这种情况下，页面处理的过程将被分成两个部分：从开始到包括PreRender处理部分由IHttpAsyncHandler接口中的BeginProcessRequest方法处理；从PreRenderComplete到处理结束将由EndProcessRequest方法处理。在PreRender和PreRenderComplete之间就是异步页面的异步点。这个过程用来等待长时间异步操作的完成。

　　1、页面异步任务的启动和完成

　　页面对象的AddOnPreRenderCompleteAsync方法用来注册异步操作的两个方法，这两个方法将在异步点之前和异步点之后被调用。

　　这两个委托就是：

• BeginEventHandler；
• EndEventHandler；

　　2、异步页面任务

　　在Asp.net 2.0以后，可以通过PageAsyncTask在页面的处理中注册多个异步操作，每一个操作通过PageAsyncTask定义。

public sealed class PageAsyncTask

　　使用这个类的时候，页面的异步状态可以设置为true,也可以设置为false。当设置为false的时候，页面的处理线程将被阻塞，所以，在使用异步页面任务的时候，应该将页面设置为异步状态。

　　通过类的构造函数，我们定义异步任务的开始处理方法、完成处理方法，甚至还可以提供一个超时的处理方法。最复杂的一个构造函数如下所示：

public PageAsyncTask(
　　BeginEventHandler beginHandler,
　　EndEventHandler endHandler,
　　EndEventHandler timeoutHandler,
　　Object state,
　　bool executeInParallel
)

　　页面对象的RegisterAsyncTack(PageAsyncTask task)可以注册异步任务：

public void RegisterAsyncTask(
　　PageAsyncTask task
)

　　3、异步页面中访问Web服务的三种方式

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