F#与ASP.NET:基于事件的异步模式与异步Action

作者:控件中国网   出处:控件中国网   2015-08-20 15:31:52   阅读:6

提高ASP.NET应用程序伸缩性的有效手段之一便是使用异步请求,而在ASP.NET MVC 1中是不能直接支持异步Action的,因此们需要使用一些简单的Hack方式来实现这一点。

尽管在ASP.NET MVC 1中是不能直接支持异步Action,但在ASP.NET MVC 2中已经正式支持ASP.NET中的异步请求处理方式,并且通过一种比较易于使用的方式提供给开发人员使用。只可惜,由于语言层面的约束,这种使用方式还是有些不便,而此时便是F#的用武之地了。

 

基于事件的异步模式

 

说起.NET中的异步编程模型,.NET程序员最熟悉的应该就是Begin/End方法了。例如在WebRequest类中,便有这样一对方法:

 

var request = WebRequest.Create( http://www.51cto.com/  request.BeginGetResponse(ar =  {  var response = request.EndGetResponse(ar);  // use the response object  }, null);  

 

在调用WebRequest对象的BeginGetResponse方法之后,当前调用线程不会被阻塞,而在异步操作完成之后,便会调用一个回调函数(即这里使用Lambda表达式构造的代码快)进行通知,在这个回调函数中调用EndGetResponse方法便可以得到一个WebResponse对象作为结果。

 

在这个异步操作中,由于伟大的IOCP,们可以使用极少数的线程同时发起成千上万个连接(豪不夸张,曾经在IIS里进行Comet试验,同时建立起超过2w个连接进行通信)。不过,事实上在.NET中还有一种基于事件的异步模式(Event-based Asynchronous Pattern,EAP)。基于事件的异步编程的典型案例之一便是WebClient类:

 

var client = new WebClient();  client.DownloadStringCompleted += (sender, args) =  {  var html = args.Result;  // ...  };  client.DownloadStringAsync(new Uri( http://www.51cto.com/ ));  

 

基于事件的异步模式的关键便在于,它是使用事件来作为工作结束时的通知机制。它和Begin/End的异步模型有明显区别。例如,在发生错误时,对于Begin/End模型来说会在End方法调用时抛出异常,而对于基于事件的异步模式来说,它则是使用事件参数的Exception属性来告诉程序员是否有异常发生。如果Exception属性为null,则说明一切正常,否则它便返回异步调用过程中发生的异常。

 

在ASP.NET MVC中使用异步Action

 

当年Hack使用的是Begin/End异步编程模型,而ASP.NET MVC 2则使用了基于事件的异步模式。围绕这种模式,ASP.NET MVC的AsyncController还提供了相关的辅助方法,让异步Action的编写变得相对容易一些。这里则直接引用MSDN上的示例来说明问题。首先,们准备一个普通的同步Action:

 

 

 

public class PortalController : Controller  {  public ActionResult News(string city)  {  var newnewsService = new NewsService();  var headlines = newsService.GetHeadlines(city);  return View(headlines);  }  } 

 

与它等价的异步Action则为:

 

public class PortalController : AsyncController  {  public void NewsAsync(string city)  {  AsyncManager.OutstandingOperations.Increment();  var newnewsService = new NewsService();  newsService.GetHeadlinesCompleted += (sender, e) =  {  AsyncManager.Parameters[ headlines ] = e.Value;  AsyncManager.OutstandingOperations.Decrement();  };  newsService.GetHeadlinesAsync(city);  }  public ActionResult NewsCompleted(string[] headlines)  {  return View( News , headlines);  }  }  

 

很显然,异步Action也是标准的二段式调用,不过这个二段式调用却由比较特别的 约定 。在ASP.NET MVC 2中使用异步Action时,首先需要继承AsyncController类,并构造XyzAsync及XyzCompleted两个方法,前者返回void,后者返回ActionResult 这便表示一个异步的Action,名为Xyz。

 

ASP.NET MVC 2中对于异步Action的开发也提供了一定支持,这个支持便来自于AsyncManager。在发起异步操作之前,们可以调用其OutstandingOperations对象的Increment方法,表示需要 进行几次异步操作 。

 

而每次异步操作结束之后,也就是在事件的处理函数中,便会调用对应的Decrement方法。这个方法表示 完成了一次异步操作 ,而Decrement至零之后ASP.NET MVC便会得知所有的异步操作已经完成,于是便会调用XynCompleted方法,得到所需的ActionResult对象。

 

至于XyzCompleted方法所需要的参数,从代码中便可看出是通过AsyncManager的Parameters集合进行 过渡 的。这里有个不是很理想的地方,便是使用了字符串这种 弱类型 的方式,假设参数名改变,则对应的字符串也需要跟着改变。

 

选择Begin/End还是基于事件的异步模式?

 

很显然,在ASP.NET MVC中使用既可以使用Begin/End或是基于事件的异步编程模式,因为ASP.NET MVC本身只是根据AsyncManager的行为来进行异步操作。不过在ASP.NET MVC中,似乎更看重的是基于事件的异步模式。估计,这是由于两种异步模式对于异常的行为差异所造成的吧。

 

正如之前所提到的那样,在使用Begin/End异步模式时,如果出现了错误则会在End方法调用时抛出异常。要知道在回调函数中抛出异常是异步编程中最危险的情况(有没有之一?),如果没有正确地进行捕获则会让整个进程崩溃 当然,们也可以在配置文件中设置成 忽略 ,但是这明显也不妥当,例如会造成请求永远无法结束,直至超时,并且有可能造成资源泄露。

 

与之相对,使用基于事件的异步模式则不会出现这个问题,因为在这种情况下,事件一定会被正确调用,而异常则永远安安稳稳地保存在事件参数的Exception属性中。因此,使用Begin/End则需要额外的try...catch进行保护,使用基于事件的异步编程模式则会让代码变得精简一些。

 

当然,用着简单,也只是因为那些异常已经被异步操作的 提供方 给处理了。试想,WebClient之所以可以通过事件参数来暴露异常,一定是因为在它内部使用了try...catch。同理,如果们要实现一个基于事件的异步模式,例如上面的NewsService,那也一定少不了对异常进行仔细处理。

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