如何用异步回调解决这些问题？

Question

我需要并行运行 5 个算法，每个算法都将图像作为输入并将图像作为输出。每一个都完成后，我需要显示 5 个输出图像。我正在为此任务使用委托的异步回调。

所以，我为这 5 个算法创建了 5 个委托，并像 algo1Delegate.BeginInvoke() 一样调用它们。

算法运行良好并且也给出了输出。我在显示这些图像时遇到了 2 个问题。

为了显示图像，我创建了一个类 ImageViewer（其中包含图片框元素的 Windows 窗体）。

//ImageViewer constructor
ImageViewer(Image img, String Title)
{
    this.pictureBox1.Image = img;
    this.Text = Title;
}

我正在显示这样的图像：

void showImage(Image image, String title)
{
    ImageViewer imageviewer = new ImageViewer(image, title);
    imageviewer.Show();
}

因为我需要在算法之后显示图像。我将 new AsyncCallback(showImage) 代表传递给每个 BeginInvoke() 作为第三个参数

---

private void showImage(IAsyncResult iasycResult)
{
    MessageBox.Show("white" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);


    // Retrieve the `caller` delegate.
    AsyncResult asycResult = (AsyncResult)iasycResult;
    caller = (Algo1Delegate)asycResult.AsyncDelegate;//### PROBLEM!!!

    // Retrieve the  string Title that is passed in algodelegate.BeginInvoke().
    string title = (string)iasycResult.AsyncState;
    Image outputImage = caller.EndInvoke(iasycResult);

    showImage(outputImage, title);

}

1. 我想你可以在上面的回调函数中看到问题。它仅适用于其他 4 个 alog 的 Algo1，它需要转换为 Algo2Delegate 、 Algo3Delegate 等。因为 asycResult.AsyncDelegate 的类型为object。我怎么解决这个问题？我怎样才能让它也适用于其他人？

2. imageViewer 窗口变得“无响应”。我不明白为什么？ ImageViewer 对象被初始化并显示在每个算法的同一线程上。为什么它变得没有响应。

3. 还有其他替代解决方案吗？

PS：我无法为所有算法声明一个 delegateType，因为输入参数存在一些差异。

编辑：

嗯，我的第 1 和第 3 问题的输入已经足够了。我对这些算法中的每一个都使用了单独的回调。我的第二个问题仍未解决。我更改了 ImageViewer() 的构造函数，只是为了检查它们是否在两个不同的线程上执行：

    public ImageViewer(Image img, String title)
    {
        InitializeComponent();
        if (pictureBox1.InvokeRequired) MessageBox.Show("You must Invoke()");
        else MessageBox.Show("No need of Invoke()");

        this.pictureBox1.Image = img;
        this.Text = title + " : Image Viewer";
    }

在每种情况下都显示No need of Invoke()。我不明白有什么问题。任何人都可以解决这个问题吗？我也没有任何例外。只是窗口变得没有反应。我检查了算法是否引起了任何麻烦。但不，它们不是。

Answer 1

我想不出一个干净的解决方案来解决您的问题。你必须编写这样的丑陋代码：

  AsyncResult result = (AsyncResult)iresult;
  if (result.AsyncDelegate is AsyncDelegate1) {
    (result.AsyncDelegate as AsyncDelegate1).EndInvoke(iresult);
  }
  else if (result.AsyncDelegate is AsyncDelegate2) {
    (result.AsyncDelegate as AsyncDelegate2).EndInvoke(iresult);
  }
  //etc...
  ComputationResult answer = result.AsyncState as ComputationResult;

哎呀。你真的应该为每个委托类型有一个单独的回调方法。泛型方法在这里无济于事，约束不能是委托类型。 BeginInvoke 方法调用中的 lambda 看起来并没有那么好：

  var task1 = new AsyncDelegate1(Compute1);
  var result1 = new ComputationResult("task1");
  task1.BeginInvoke(42, result1, 
    new AsyncCallback((ia) => {
      AsyncResult result = ia as AsyncResult;
      (result.AsyncDelegate as AsyncDelegate1).EndInvoke(ia);
      CommonCallback(result.AsyncState as ComputationResult);
    }), 
    result1);

不。我只使用一种委托类型来解决这个问题。 WaitCallback 类型是合适的，虽然命名错误，但您应该编写一些小帮助类来存储委托目标的参数，以便您可以通过 WaitCallback.state 参数传递它。

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您的第二个问题是由于您在回调方法中创建 ImageViewer 实例而引起的。回调在线程池线程上执行，而不是 UI 线程。 InvokeRequired 返回 false，因为 PictureBox 控件是在线程池线程上创建的。然而，这个线程池线程不适合显示 UI 组件，它不泵送消息循环。并且有错误的公寓状态。而且它终止得太快了。

当您使用在 UI 线程上创建的控件时，InvokeRequired 将返回正确的值 (true)。例如，您的主要启动形式。或 Application.OpenForms[0]。但是，使用 InvokeRequired 没有什么意义，您知道回调在错误的线程上执行的事实。直接使用 BeginInvoke 即可。调用的方法应该创建 ImageViewer 实例。

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您正在重新发明 BackgroundWorker 类。它完全符合您的要求。但是会处理在正确线程上触发 RunWorkerCompleted 事件的细节。你应该考虑一下。

Answer 2

您应该用您需要的常用方法替换具有一致层次结构的委托。

AsyncCallbackClass caller = (AlgoDelegate)asycResult.AsyncState;

Image img = caller.DoCallBack(iAsyncResult);

那么你有一个层次结构：

class AsyncCallback1 : AsyncCallbackClass
{
   Image DoCallBack(IAsyncResult result)
   {
      // Call specific callback with specific parameters
   }
}

class AsyncCallback2 : AsyncCallbackClass
{
   Image DoCallBack(IAsyncResult result)
   {
      // Call specific callback with specific parameters
   }
}

基本上，您会将回调构建为类的层次结构，以便主方法的“签名”相同（采用 IAsyncResult 的方法）并返回图像，但每个“委托”的方式（现在是一个完整的类）实现了每个实现的调用都是唯一的。

看看Replace Delegate with inheritance。

编辑：来自msdn page。

如果控件的句柄是 在不同的线程上创建而不是 调用线程（表明你 必须通过调用控件 调用方法）；否则为假。

我假设您在 ImageViewer 中创建 ImageBox，并且在回调中创建 ImageViewer，因此根据定义，ImageBox 已由同一线程创建，因此不需要调用。

Answer 3

你能把你的调用包装成 lambda 表达式，然后，有一个方法来启动委托：

private void run(Action<Image,Image> delegate, Image inputImage)
{
   delegate.BeginInvoke(inputImage, // all the callback stuff here );
}

然后用 lambdas 调用你的 run 方法：

run(image => algo1(image, otherVar, otherVar2));
run(image => algo2(image, otherVar, otherVar2, otherVar3, otherVar4));

等等

Answer 4

几个月前我在做类似的事情，我正在使用 ThreadPool：

• http://msdn.microsoft.com/en-us/library/3dasc8as%28VS.80%29.aspx

• http://www.switchonthecode.com/tutorials/csharp-tutorial-using-the-threadpool

它为您管理线程，并且相当容易用于不需要复杂多线程的任务。

Answer 5

@1。您有五个委托，但您为每个委托定义了一个通用回调方法。因此，您将很难找出委托实际完成的内容。一种方法是为每个委托设置不同的回调方法。

@2 您不应该从与创建它的线程不同的线程更新 UI。如果是真的，我们使用 Control.Invoke 来确保调用被编组到 UI 线程。

    MethodInvoker updateImageViewer = delegate
    {
        ImageViewer imageviewer = new ImageViewer(image, title);
        imageviewer.Show();
    };

    if (this.pictureBox1.InvokeRequired)
        this.pictureBox1.Invoke(updateImageViewer);
    else
        updateImageViewer();