HttpApplication中的异步线程

发布日期:2018-02-09    浏览次数:741

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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