Rinnakkaisuus (.NET) Juha Järvensivu 2007

Transkriptio

1 Rinnakkaisuus (.NET) Juha Järvensivu 2007

2 Sisällys Rinnakkaisuus ja käyttöliittymäohjelmointi GUI-thread Asynkroninen delegaatti System.Timers.Timer Backgroundworker

3 Responsive GUI Käyttöliittymä ei missään tilanteessa jumiudu, vaan reagoi aina käyttäjän toimintoihin Käyttöliittymän tulee antaa palautetta pitkäkestoisten toimintojen aikana (esim progress bar)

4 GUI-thread

5 Prosessi vs Säie Prosessi Muistin suojauksen yksikkö, joka voi sisältää useita säikeitä jotka käyttävät samaa muistiavaruutta Säie Suorituksen yksikkö, joka ajetaan prosessin muistiavaruudessa

6 GUI-Thread Message queue Main Thread creates Worker thread Worker thread Worker thread

7 GUI-Thread Message queue Variable use Main Thread creates use Worker thread Worker thread Worker thread

8 System.Threading Foreground thread Mahdollisuus keskeyttää sovelluksen sulkeminen Ohjelma sulkeutuu vasta kun kaikkien Foregroundtyyppisten säikeiden suoritus on päättynyt. Background thread (daemon thread) Kun ohjelma suljetaan, myös kaikkien Background-säikeiden suoritus lopetaan automaattisesti

9 Esimerkki Thread secondarythread = new Thread( new ThreadStart(MyThreadProc) ); secondarythread.priority = ThreadPriority.Highest; secondarythread.isbackground = true; secondarythread.start(); static void MyThreadProc() // Säikeessä suoritettava koodi tänne

10 lock keyword Määrittelee koodilohkon, jonka suoritusta ei voida keskeyttää class WorkerClass public void DoSomeWork() lock(this) // Do some work

11 System.Threading.Monitor class WorkerClass public void DoSomeWork() try Monitor.Enter(this); // Do some work finally Monitor.Exit(this);

12 System.Monitor.Interlocked.NET:n aritmeettiset operaatiot eivät ole atomisia operaatioita! int i = 9; lock(this) i++; Interlocked.Increment(ref i);

13 Asynkroninen delegaatti

14 Synkroninen delegaatti class Program public delegate void MyDelegate(); public static void DoWork() for (int i = 0; i < 5; i++) Console.WriteLine("DoWork 0",i); Thread.Sleep(1000); static void Main(string[] args) MyDelegate d = new MyDelegate(DoWork); d(); Console.WriteLine("Done invoking delegate");

15 Asynkroninen delegaatti class Program public delegate void MyDelegate(); public static void DoWork() for (int i = 0; i < 5; i++) Console.WriteLine("DoWork 0",i); Thread.Sleep(1000); static void Main(string[] args) MyDelegate d = new MyDelegate(DoWork); IAsyncResult itfar = d.begininvoke(null, null); Console.WriteLine("Done invoking delegate "); int result = d.endinvoke(itfar); Console.WriteLine( delegate done");

16 Asynkroninen delegaatti class Program public delegate void MyDelegate(); public static void DoWork() for (int i = 0; i < 5; i++) Console.WriteLine("DoWork 0",i); Thread.Sleep(1000); public static void DoWorkCallback(IAsyncResult iftar) Console.WriteLine("delegate done"); static void Main(string[] args) MyDelegate d = new MyDelegate(DoWork); d.begininvoke(new AsyncCallback(DoWorkCallback), null); Console.WriteLine("Done invoking delegate "); // Estetään sovelluksen loppuminen Console.ReadLine();

17 Invoke-mekanismi

18 Control.Invoke Mahdollistaa UI-komponentin metodin kutsumisen toisesta säikeestä Toteutettu delegate mekanismin avulla Parametrina annettua delegaattifunktiota kutsutaan säikeestä, joka omistaa UIkomponentin

19 Virheellinen esimerkki! void StartThread() // Käynnistetään uusi säie Thread t = new Thread(new ThreadStart(DoSomeWork)); t.start(); void DoSomeWork() this.label1.text = Tehtävä valmis. Väärin!

20 Esimerkki private delegate void InvokeDelegate(); void StartThread() // Käynnistetään uusi säie Thread t = new Thread(new ThreadStart(DoSomeWork)); t.start(); private void Notify() this.label1.text = Tehtävä valmis. ; void DoSomeWork() // Toisessa säikeessä suoritettava koodi InvokeDelegate n = new InvokeDelegate(Notify); label1.invoke(n); Oikein

21 Timers Windows.Forms.Timers.Timer Windows based timer System.Timers.Timer Server based timer System.Threading.Timer Thread timers

22 System.Timers.Timer Ajetaan eri säikeessä kuin UI käytä invoke mekanismia UI-komponenttien päivittämiseen private System.Timers.Timer t = new Timer(); t.elapsed += new ElapsedEventHandler(t_Elapsed); void t_elapsed(object sender, ElapsedEventArgs e) InvokeDelegate n = new InvokeDelegate(Notify); label1.invoke(n); private void Notify() this.label1.text = "" + c1.value;

23 Background worker The BackgroundWorker class allows you to run an operation on a separate, dedicated thread. Time-consuming operations like downloads and database transactions can cause your user interface (UI) to seem as though it has stopped responding while they are running. When you want a responsive UI and you are faced with long delays associated with such operations, the BackgroundWorker class provides a convenient solution. Lähde: MSDN

24 Esimerkki private void InitializeBackgoundWorker() backgroundworker1.dowork += new DoWorkEventHandler(backgroundWorker1_DoWork); backgroundworker1.runworkercompleted += new RunWorkerCompletedEventHandler( backgroundworker1_runworkercompleted); backgroundworker1.progresschanged += new ProgressChangedEventHandler( backgroundworker1_progresschanged);

25 DoWork // This event handler is where the actual, // potentially time-consuming work is done. private void backgroundworker1_dowork(object sender, DoWorkEventArgs e) // Get the BackgroundWorker that raised this event. BackgroundWorker worker = sender as BackgroundWorker; // Assign the result of the computation // to the Result property of the DoWorkEventArgs // object. This is will be available to the // RunWorkerCompleted eventhandler. e.result = ComputeFibonacci((int)e.Argument, worker, e);

26 WorkCompleted // This event handler deals with the results of the background operation. private void backgroundworker1_runworkercompleted( object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e) // First, handle the case where an exception was thrown. if (e.error!= null) MessageBox.Show(e.Error.Message); else if (e.cancelled) resultlabel.text = "Canceled"; else resultlabel.text = e.result.tostring();

27 ProgressChanged // This event handler updates the progress bar. private void backgroundworker1_progresschanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e) this.progressbar1.value = e.progresspercentage; Long ComputeFibonacci( ) //... worker.reportprogress(percentcomplete); //

28 P / Invoke

29 WinApi rajapinnan kutsuminen.net ohjelmasta P/Invoke Platform invoke is a service that enables managed code to call unmanaged functions implemented in dynamic link libraries (DLLs), such as those in the Win32 API

30 P/Invoke

31 Esimerkki using System.Runtime.InteropServices; public class Win32 [DllImport("user32.dll", CharSet=CharSet.Auto)] public static extern int MessageBox(int hwnd, String text, String caption, uint type); public class HelloWorld public static void Main() Win32.MessageBox(0, "Hello World", "Platform Invoke Sample", 0);

32 Lähteet System.Threading Threading (C# programming guide) P/Invoke BackgroundWorker

33 Lähteet Asynchronous Delegates url=/library/enus/cpguide/html/cpovrasynchronousdelegates.asp Control.Invoke