[點網] 非同步程式模型簡介

# 點網的異步程式模型

## 前言

從現在回頭看，還存在 .NET 裡面的非同步模型有三種：
* Event-based Asynchronous Model(EAM)： methods + event handlers
* Asynchronous Programming Model(APM)： Begin + End methods + IAsyncResult
* Task-based Asynchronous Programming(TAP) Model：Task object + (async/await)

在更早之前的就先跳過不討論。從這三種來看看差異在哪裡。

## Event-based Asynchronous Model(EAM)

第一種在 System.Net.WebClient 還看得到，例如，它使用 DownloadDataAsync 與 DownloadDataCompleted 來完成非同步操作。

```
public partial class Form1 : Form
{
    System.Net.WebClient webClient;
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
        webClient = new System.Net.WebClient();
        webClient.DownloadDataCompleted += WebClient_DownloadDataCompleted;
        webClient.DownloadDataAsync(new Uri("http://www.google.com"), "[form constructor trigger]");
        Debug.WriteLine("[form constructor]");
    }

    private void WebClient_DownloadDataCompleted(object sender, System.Net.DownloadDataCompletedEventArgs e)
    {
        Debug.WriteLine((string)e.UserState);
        Debug.WriteLine(BitConverter.ToString(e.Result));
    }
}
```
首先要先註冊 DownloadDataCompleted 發生時，要用自己寫的哪個函式來處理，範例中是用WebClient_DownloadDataCompleted 來接。當我們呼叫完 DownloadDataAsync 之後，就是等待事情做完，然後 WebClient_DownloadDataCompleted 會被某個 thread 呼叫執行，我們要做的事情就是在這裡寫好。如果有需要分辨不同需求的 DownloadDataAsync 所產生的 WebClient_DownloadDataCompleted，則可以把資訊放在 DownloadDataAsync 的第二個參數，由 e.UserState 拿回攜帶的資訊。
"[form constructor]" 在網頁內容之前就先寫出來，代表不是 blocking。

## Asynchronous Programming Model(APM)

第二種，則在新一點的物件中出現，像是 System.Net.WebRequest。例如，它使用 BeginGetResponse 與 AsyncCallback 這種 delegate callback 合體使用。

```
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
        System.Net.WebRequest webRequest = System.Net.WebRequest.Create("http://www.google.com");
        webRequest.BeginGetResponse(new AsyncCallback(
            (IAsyncResult ar) =>
            {
                System.Net.WebRequest req = (System.Net.WebRequest)ar.AsyncState;
                System.Net.WebResponse resp = req.EndGetResponse(ar);
                long cl = resp.ContentLength;
                byte[] buffer = new byte[cl];
                resp.GetResponseStream().Read(buffer, 0, (int)cl);
                Debug.WriteLine(BitConverter.ToString(buffer));
            }
            ), webRequest);
        Debug.WriteLine("[form constructor]");
    }
```
使用上，在 BeginGetResponse 把 callback 一同放進呼叫參數裡，我在這裡故意使用箭頭函式寫法，這樣可以顯出與 EAM 的不同。關注點就不同跳開在程式碼太遠的地方。當然也可以先準備好一個函式，呼叫 BeginGetResponse 時放進去。這樣的程式長像就會類似 EAM。像這樣，BeginGetResponse 與 callback 的對應就不容易錯亂。callback 攜帶資訊的地方在 BeginGetResponse 的第二個參數，callback 裡則用 ar.AsyncState 拿回來。

## Task-based Asynchronous Programming(TAP) Model

第三種又在新一點，它在 System.Net.Http.HttpClient 有用到。例如它使用 GetAsync 拿到 Task 物件，再利用 task 的操作拿到想要的內容。

```
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
        System.Net.Http.HttpClient httpClient;
        httpClient = new System.Net.Http.HttpClient();
        Task<System.Net.Http.HttpResponseMessage> taskHttpResponseMessage = httpClient.GetAsync("http://www.google.com");
        taskHttpResponseMessage.ContinueWith(new Action<Task<System.Net.Http.HttpResponseMessage>>(
            (Task<System.Net.Http.HttpResponseMessage> t) =>
            {
                System.Net.Http.HttpResponseMessage httpResponseMessage = taskHttpResponseMessage.Result;
                byte[] c = httpResponseMessage.Content.ReadAsByteArrayAsync().Result;
                Debug.WriteLine(BitConverter.ToString(c));
            }
            ));
        Debug.WriteLine("[form constructor]");
    }
```
在這裡，GetAsync 拿到 Task 物件，然後在 ContinueWith 裡使用箭頭函式處理呼叫成功之後該做什麼事。這樣子寫，程式看起來還像是 APM 的樣子，但是 Task 物件有自己攜帶 wait 之類的方法，在控制要不要 blocking 的時候更自由。

## Task-based Asynchronous Programming(TAP) Model + async/await

TAP 模式寫起來還是很像 APM 模式，多層疊或是流程長的話，程式碼也還是不容易看。但是在 async/await 修飾字出現之後，程式碼就好看很多。其原理僅是靠編譯器幫忙。由於 async/await 無法在 constructor 使用，我程式移到一個 getPage() 驅動。上面的例子就變得跟同步程式長得很像。

```
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
        getPage();
        Debug.WriteLine("[form constructor]");
    }

    async void getPage()
    {
        System.Net.Http.HttpClient httpClient;
        httpClient = new System.Net.Http.HttpClient();
        System.Net.Http.HttpResponseMessage httpResponseMessage = await httpClient.GetAsync("http://www.google.com");
        byte[] c = httpResponseMessage.Content.ReadAsByteArrayAsync().Result;
        Debug.WriteLine(BitConverter.ToString(c));
    }
```

## 總結

有時候會看到上面三述方法混和提供的物件，以後就可以按照需要自由取用。就功能來說這三種做法可以互相取代。當然以團隊來說，可以自己決定的話，就統一一種會比較好。

## 參考

* https://docs.microsoft.com/zh-tw/dotnet/standard/asynchronous-programming-patterns/index

* https://www.infoq.com/articles/Tasks-Async-Await

[git] 不想一直輸入帳號密碼

如果每次跟遠端更新都要輸入密碼，有好處就是讓自己不會忘記密碼，但是有時要全部專案同時更新備份下來，寫了個批次檔來做這事，卻會停下來一個個輸入密碼就很討厭。這時候就加上一個設定，就可以讓輸入過的密碼自己記下來省掉麻煩。

在 windows 這裡要這樣設定：

git config --global credential.helper wincred

關於 timeout 的設定就沒有看到了。

[點網] Asynchronous Programming Model(APM) 改成 blocking 模式

需求就是要把 BeginInvoke + EndInvoke + IAsyncResult 這種非同步模式改成同步模式。
似乎應該說是阻塞(Blocking)模式。

需要的是用到 System.Threading.AutoResetEvent 這個物件。
注意 signal.Set() 與 signal.WaitOne() 的位置
還有 signal 宣告的範圍

        byte[] ReadTheFile(string filepath)
        {
            var signal = new AutoResetEvent(false);
            var buf = new byte[1024];
            var stream = File.OpenRead(filepath);
            int readCount = 0;
            stream.BeginRead(buf, 0, buf.Length, new AsyncCallback(asyncResult =>
            {
                FileStream myStream = (FileStream)asyncResult.AsyncState;
                readCount = myStream.EndRead(asyncResult);
                signal.Set();
            }), stream);
            signal.WaitOne();
            stream.Dispose();
            var result = new byte[readCount];
            buf.CopyTo(result, 0);
            return result;
        }

我這麼做的原因是想把只有 APM 的改成 TAP，先把 APM 改成 block 再改成 TAP。也許將來有更好的方法。

[點網] .NET 的擴充方法

.NET 的 擴充方法 (C#/VB.NET)

https://docs.microsoft.com/zh-tw/dotnet/visual-basic/programming-guide/language-features/procedures/extension-methods

https://docs.microsoft.com/zh-tw/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/extension-methods

不用繼承，也不用改變原始程式的情況下，替類別新增新的方法。

## VB .NET
要 Imports System.Runtime.CompilerServices 。
要在 Module 宣告。若要給 dll 外部使用，Module 要宣告 Public。
要擴充的方法上面要加上 <Extension()>，該方法或函式的第一個參數就是要擴充的型別。
可擴充的型別有：
  類別 （參考類型）
  結構 （實值類型）
  介面
  委派
  ByRef 和 ByVal 引數
  泛型方法的參數
  陣列

## C#
要定義在 static 物件中的 static 方法。
方法的第一個參數要加上 this 型別。
擴充方法是定義成靜態方法，但透過執行個體方法語法呼叫。

[心得]幾種 系統內溝通 的方式

幾種 系統內溝通 的方式

用 ros 的名詞：topic, service, actionlib

1. topic 方式，有兩個習慣模式
  eventbus: event listen/event raise
  topic: publish/subscribe
  兩者極為相似，也常常被當成一樣的東西。依我的定義，其中不同的地方是：
  topic 在系統中，幾乎只有單程，沒有去與回的對應。接收方不需要與發送方互動時使用。也可不理會重覆傳送的問題。
  eventbus 在系統中，有可能會存在著事件去與回的處理，每次事件會在乎重覆傳送的判定問題。
  但因為這兩種也都可以用簡單程式方式解決掉彼此的差異，所以視為一樣也沒有什麼問題。
2. service 方式
  也就是 http 採用的模式，也就是 request/response。必定由 client 發起 request，由 server 送回 response。

3. actionlib 方式
  由 client 設定 goal，server 定期或定時回報 progress ，當最後結束的時候回傳 result 的模式。在進行的過程中，還可以 cancel 中斷執行以及查看 status。
  這種模式也可由前兩種組合， request/response + event 來做到。流程稍有不同。
  client 送出 request，server 回應 response 是否執行，然後由 server 發送 event 來通知 client 進度與結果。

[點網核] win2003, win7 與 .net core 不是很熟的樣子

.net core 搞半天，win2003 不認得它……

win7 也跟它不熟……

如果是抱怨 hostfxr.dll 無法載入，那就安裝以下更新

https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=26764
KB2533623

[點網][超速譯]VS2017 的中斷點

https://blogs.msdn.microsoft.com/visualstudio/2018/09/13/how-can-i-pause-my-code-in-visual-studio-breakpoints-faq/

Visual Studio 是我用過最好用的 IDE，沒有之一。
中斷點這件事也是我看過不少碼農不甚使用的事。正好有官方提出一些小技巧給大家知道。
快速摘譯重點，成為超速譯的一篇。


設立 breakpoint

(1)左點左邊界 或是 按F9
(2)按F5

管理 breakpoint

(1)breakpoint window
(2) Debug -> Window -> Breakpoints

Conditional Breakpoint

(1)設定 breakpoint
(2)鼠標飄到 breakpoint 上，按下齒輪圖示
(3)選擇 Conditions，然後設定條件
(4)條件輸入完畢，關閉設定窗

Iteration breakpoint

(1)設定 breakpoint
(2)鼠標飄到 breakpoint 上，按下齒輪圖示
(3)選擇 Conditions，然後設定條件為 Hit Count


Function breakpoint

(1) Debug -> New Breakpoint -> Break at Function


Value change breakpoint

* C++, data breakpoints
* Watch Window or the Breakpoints Window 右點 變數 選擇 Break when value changes
* managed code, 針對某個 instance 的屬性偵測改變
(1)在 break mode，右點物件選擇 Make Object ID
(2)在欲偵測的屬性 setter 加入一個 conditional breakpoint 條件是 this == $1
(3)按F5，會停在 setter
(4)在 Call Stack 雙點前一個 frame 可以看到改變屬性的 code 是哪一行


exception breakpoint

在 Exception Settings 窗，設定哪些 exception 要停下來


call stack breakpoint

(1)Debug -> Windows -> Call Statck
(2)右點 calling function，選擇 Breakpoint -> Insert Breakpoint


disassembly breakpoint

(1)打開 disassembly window, Debug -> Windows -> Disassembly
(2)左點左邊界或按F9