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Rx基礎

2020-09-18 17:23:22 .NET開發

>>回傳《C# 并發編程》

  • 1. 轉換.NET事件
    • 1.1. 進度通知
    • 1.2. 定時器示例
    • 1.3. 錯誤傳遞
  • 2. 發通知給背景關系
  • 3. 用視窗和緩沖對事件分組
  • 4. 用限流和抽樣抑制事件流
    • 4.1. Throttle
    • 4.2. Sample
  • 5. 超時

要在應用中安裝一個 NuGet 包 System.Reactive，

  • Rx 可以認作是 LINQ to events（基于 IObservable<T>）
  • 所有的 LINQ 操作都可以在 Rx 中使用，
  • 從概念上看，過濾（Where）、投影（Select）等簡單操作，和其他 LINQ 提供者的操作是一樣的

1. 轉換.NET事件

1.1. 進度通知

public static void ProgressRun()
{
    var progress = new Progress<int>();
    var progressReports = Observable.FromEventPattern<int>(
        handler => progress.ProgressChanged += handler,
        handler => progress.ProgressChanged -= handler)
        //.Where(u => u.EventArgs % 2 == 0)
        ;
    progressReports.Subscribe(data =https://www.cnblogs.com/BigBrotherStone/p/> Console.WriteLine($"OnNext:{data.EventArgs},ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}."));

    Reports(progress);
}

private static void Reports(IProgress progress)
{
    System.Console.WriteLine($"Reporting ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}.");
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        progress.Report(i);
    }
    System.Console.WriteLine($"Reported ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}.");
}

輸出:

Reporting ThreadId:1.
Reported ThreadId:1.
OnNext:5,ThreadId:9.
OnNext:0,ThreadId:4.
OnNext:6,ThreadId:10.
OnNext:1,ThreadId:5.
OnNext:2,ThreadId:6.
OnNext:4,ThreadId:8.
OnNext:3,ThreadId:7.
OnNext:7,ThreadId:11.
OnNext:9,ThreadId:13.
OnNext:8,ThreadId:12.

1.2. 定時器示例

public static void TimerRun()
{
    var timer = new System.Timers.Timer(interval: 300) { Enabled = true };
    var ticks = Observable.FromEventPattern<ElapsedEventHandler, ElapsedEventArgs>(
        handler => (s, a) => handler(s, a),
        handler => timer.Elapsed += handler,
        handler => timer.Elapsed -= handler);
    ticks.Subscribe(data =https://www.cnblogs.com/BigBrotherStone/p/> Console.WriteLine($"OnNext:{data.EventArgs.SignalTime.Millisecond}, ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}."));
    System.Console.WriteLine($"Timer start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}.");
    timer.Start();
    Thread.Sleep(2000);
    timer.Stop();
    System.Console.WriteLine($"Timer stop ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}.");
}

輸出:

Timer start ThreadId:1.
OnNext:473, ThreadId:4.
OnNext:772, ThreadId:5.
OnNext:73, ThreadId:5.
OnNext:373, ThreadId:5.
OnNext:673, ThreadId:5.
OnNext:975, ThreadId:5.
Timer stop ThreadId:1.

1.3. 錯誤傳遞

public static void ObErrorRun()
{
    var tcs = new TaskCompletionSource<string>();
    var client = new WebClient();
    var downloadedStrings = Observable.FromEventPattern(client,
    "DownloadStringCompleted"); downloadedStrings.Subscribe(
    data =https://www.cnblogs.com/BigBrotherStone/p/>
    {
        var eventArgs = (DownloadStringCompletedEventArgs)data.EventArgs;
        if (eventArgs.Error != null)
        {
            Console.WriteLine("OnNext: (Error) " + eventArgs.Error.GetType());
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("OnNext: " + eventArgs.Result);
        }
    },
    ex => Console.WriteLine("OnError: " + ex.GetType()),
    () => Console.WriteLine("OnCompleted"));
    client.DownloadStringAsync(new Uri("http://invalid.example.com/"));
    //client.DownloadStringAsync(new Uri("http://www.baidu.com/"));
    Thread.Sleep(3000);
}

輸出:

OnNext: (Error) System.Net.WebException

把事件封裝進 Observable 物件后，每次引發該事件都會呼叫 OnNext ，在處理 AsyncCompletedEventArgs 時會發生令人奇怪的現象，所有的例外資訊都是通過資料形式傳遞的(OnNext)，而不是通過錯誤傳遞(OnError)，

2. 發通知給背景關系

如 UI 元素只能被它所屬的 UI 執行緒控制，因此，如果要根據 Rx 的通知來修改 UI，就應該把通知“轉移”到 UI 執行緒，

  • 可以使用 ObserveOn 把通知移動到一個執行緒池執行緒，在那里進行計算，然后再把表示結果的通知回傳給 UI 執行緒
  • 通過同步背景關系切換實作
public delegate void HelloEventHandler(object sender, HelloEventArgs e);
public class HelloEventArgs : EventArgs
{
    public string Name { get; set; }
    public HelloEventArgs(string name)
    {
        Name = name;
    }
    public int SayHello()
    {
        System.Console.WriteLine(Name + " Hello.");
        return DateTime.Now.Millisecond;
    }
}

public static event HelloEventHandler HelloHandlerEvent;
public static void ObservableEventRun()
{
    IDisposable ob = null;
    var task = Task.Run(() =>
    {
        Thread.Sleep(500);
        HelloHandlerEvent?.Invoke(new object(), new HelloEventArgs("lilei"));
        HelloHandlerEvent?.Invoke(new object(), new HelloEventArgs("HanMeimei"));
        HelloHandlerEvent?.Invoke(new object(), new HelloEventArgs("Tom"));
        HelloHandlerEvent?.Invoke(new object(), new HelloEventArgs("Jerry"));
        Thread.Sleep(2000);
        ob?.Dispose();
        HelloHandlerEvent?.Invoke(new object(), new HelloEventArgs("NoConsole")); // 由于
    });
    // AsyncContext 比如就是 UI背景關系
    AsyncContext.Run(() =>
    {
        var uiContext = SynchronizationContext.Current;
        Console.WriteLine("UI thread is " + Environment.CurrentManagedThreadId);                                                                           //Observable.FromEvent()

        ob = Observable.FromEventPattern<HelloEventHandler, HelloEventArgs>(
            handler => (s, a) => handler.Invoke(s, a), handler => HelloHandlerEvent += handler, handler => HelloHandlerEvent -= handler)
        .Select(evt => evt.EventArgs.SayHello()).ObserveOn(Scheduler.Default)
        .Select(s =>
         {
            // 復雜的計算程序，
            Thread.Sleep(100);
            var result = s;
            Console.WriteLine("Now Millisecond result " + result + " on thread " + Environment.CurrentManagedThreadId);
            return result;
         })
        .ObserveOn(uiContext)
        .Subscribe(s => Console.WriteLine("Subscribe Result " + s + " on thread " + Environment.CurrentManagedThreadId));
        //此處不能 task.Wait(); ，會和 Subscribe 中的委托發生死鎖
        System.Console.WriteLine("AsyncContext.Run Done on thread " + Environment.CurrentManagedThreadId);
    });
    task.Wait();
}

輸出:

UI thread is 1
AsyncContext.Run Done on thread 1
lilei Hello.
HanMeimei Hello.
Tom Hello.
Jerry Hello.
Now Millisecond result 36 on thread 6
Subscribe Result 36 on thread 1
Now Millisecond result 44 on thread 6
Subscribe Result 44 on thread 1
Now Millisecond result 44 on thread 6
Subscribe Result 44 on thread 1
Now Millisecond result 44 on thread 6
Subscribe Result 44 on thread 1

3. 用視窗和緩沖對事件分組

下面的例子使用 Interval ，每秒創建 1 個 OnNext 通知，然后, 使用 Buffer , 每 2 個通知做一次緩沖：

public static void BufferRun()
{
    System.Console.WriteLine($"Buffer start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}.");

    var ob = Observable.Interval(TimeSpan.FromMilliseconds(10))
     .Buffer(2)
     .Subscribe(x => Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: Got {string.Join(",", x)}({Thread.CurrentThread.ManagedThreadId})"));
    Thread.Sleep(100);
    ob.Dispose();
    System.Console.WriteLine($"Buffer end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}.");
}

輸出:

Buffer start ThreadId:1.
459: Got 0,1(5)
478: Got 2,3(5)
498: Got 4,5(5)
516: Got 6,7(5)
536: Got 8,9(5)
Buffer end ThreadId:1.

下面的例子有些類似，使用 Window 創建一些事件組，每組包含 2 個事件：

public static void WindowRun()
{
    System.Console.WriteLine($"Window start ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}.");
    var ob = Observable.Interval(TimeSpan.FromMilliseconds(10))
    .Window(2)
    .Subscribe(group =>
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: Starting new group({Thread.CurrentThread.ManagedThreadId})");
        group.Subscribe(x => Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: Saw {x},(TID:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId})"),
            () => Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: Ending group"));
    });
    Thread.Sleep(100);
    ob.Dispose();
    System.Console.WriteLine($"Window end ThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}.");

}

輸出:

Window start ThreadId:1.
959: Starting new group(1)
987: Saw 0,(TID:4)
991: Saw 1,(TID:4)
992: Ending group
994: Starting new group(4)
0: Saw 2,(TID:4)
11: Saw 3,(TID:4)
11: Ending group
11: Starting new group(4)
21: Saw 4,(TID:4)
30: Saw 5,(TID:4)
30: Ending group
30: Starting new group(4)
40: Saw 6,(TID:4)
50: Saw 7,(TID:4)
50: Ending group
51: Starting new group(4)
60: Saw 8,(TID:4)
70: Saw 9,(TID:4)
70: Ending group
70: Starting new group(4)
Window end ThreadId:1.

這幾個例子說明了 Buffer 和 Window 的區別:

  • Buffer 等待組內的所有事件，然后把所有事件作為一個集合發布
  • Window 用同樣的方法進行分組，但它是在每個事件到達時就發布

4. 用限流和抽樣抑制事件流

4.1. Throttle

下面的例子也是監視滑鼠移動， 但使用了 Throttle ，在滑鼠保持靜止 1 秒后才報告最近一條移動事件，

public delegate void MouseEventHandler(object sender, MouseEventArgs e);
public class MouseEventArgs : EventArgs
{
    public (int, int) XY { get; set; }
    public MouseEventArgs((int, int) xy)
    {
        XY = xy;
    }
    public (int, int) GetPosition()
    {
        return XY;
    }
}

public static event MouseEventHandler MouseMove;
public static void ThrottleRun()
{
    IDisposable ob = null;
    var task = Task.Run(() =>
    {
        Thread.Sleep(200);
        //不觸發
        MouseMoveProcess((1, 1));
        MouseMoveProcess((1, 11));
        MouseMoveProcess((1, 111));
        MouseMoveProcess((1, 1111));
        //觸發
        MouseMoveProcess((2, 2), 2000);
        //超時結束
        MouseMoveProcess((2, 22));
        ob?.Dispose();
    });

    ob = Observable.FromEventPattern<MouseEventHandler, MouseEventArgs>(
        handler => (s, a) => handler(s, a),
        handler => MouseMove += handler,
        handler => MouseMove -= handler)
    .Select(x => x.EventArgs.GetPosition())
    .Throttle(TimeSpan.FromMilliseconds(500))
    .Subscribe(x => Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: Saw {x.Item1},{x.Item2}"));

    task.Wait();
}

private static void MouseMoveProcess((int, int) xy, int sleepMillsecond = 200)
{
    System.Console.WriteLine($"Mouse Move {xy.Item1},{xy.Item2},After sleep {sleepMillsecond}.");
    MouseMove?.Invoke(new object(), new MouseEventArgs(xy));
    Thread.Sleep(sleepMillsecond);
}

輸出:

Mouse Move 1,1,After sleep 200.
Mouse Move 1,11,After sleep 200.
Mouse Move 1,111,After sleep 200.
Mouse Move 1,1111,After sleep 200.
Mouse Move 2,2,After sleep 2000.
251: Saw 2,2
Mouse Move 2,22,After sleep 200.

Throttle 常用于類似“文本框自動填充”這樣的場合

  • 用戶在文本框中輸入文字，當他停止輸入時，才需要進行真正的檢索，

4.2. Sample

為抑制快速運動的事件序列, Sample 建立了一個有規律的超時時間段， 每個時間段結束時，它就發布該時間段內最后的一條資料，如果這個時間段沒有資料，就不發布，

每隔一秒采樣一次

public static void SampleRun()
{
    IDisposable ob = null;
    var task = Task.Run(() =>
    {
        Thread.Sleep(200);
        //不觸發
        MouseMoveProcess((1, 1));
        MouseMoveProcess((1, 11));
        MouseMoveProcess((1, 111));
        MouseMoveProcess((1, 1111));
        //觸發
        MouseMoveProcess((2, 2), 2000);
        //超時結束
        MouseMoveProcess((2, 22));
        ob?.Dispose();
    });

    ob = Observable.FromEventPattern<MouseEventHandler, MouseEventArgs>(
        handler => (s, a) => handler(s, a),
        handler => MouseMove += handler,
        handler => MouseMove -= handler)
    .Select(x => x.EventArgs.GetPosition())
    .Sample(TimeSpan.FromMilliseconds(500))
    .Subscribe(x => Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: Saw {x.Item1},{x.Item2}"));

    task.Wait();
}

輸出:

Mouse Move 1,1,After sleep 200.
Mouse Move 1,11,After sleep 200.
498: Saw 1,11
Mouse Move 1,111,After sleep 200.
Mouse Move 1,1111,After sleep 200.
Mouse Move 2,2,After sleep 2000.
991: Saw 2,2
Mouse Move 2,22,After sleep 200.
992: Saw 2,22

Throttle 和 Sample 運算子與 Where 基本差不多，唯一的區別是:

  • Throttle 、 Sample 根據時間段過濾
  • 而 Where 根據事件的資料過濾

在抑制快速涌來的輸入流時，這三種運算子提供了三種不同的方法，

5. 超時

Timeout 運算子在輸入流上建立一個可調節的超時視窗，一旦新的事件到達，就重置超時視窗，如果超過期限后事件仍沒到達， Timeout 運算子就結束流，并產生一個包含TimeoutException 的 one rror 通知，

public static void TimeoutRun()
{
    IDisposable ob = null;
    var task = Task.Run(() =>
    {
        Thread.Sleep(200);
        //不觸發
        MouseMoveProcess((1, 1));
        MouseMoveProcess((1, 11));
        MouseMoveProcess((1, 111));
        MouseMoveProcess((1, 1111));
        //觸發
        MouseMoveProcess((2, 2), 1100);
        //超時結束
        MouseMoveProcess((2, 22));
        ob?.Dispose();
    });
    ob = Observable.FromEventPattern<MouseEventHandler, MouseEventArgs>(
        handler => (s, a) => handler(s, a),
        handler => MouseMove += handler,
        handler => MouseMove -= handler)
    .Select(x => x.EventArgs.GetPosition())
    .Timeout(TimeSpan.FromSeconds(1))//Subscribe后相對一秒超時（連續觸發則不會超時）
    .Subscribe(
        x => Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: Saw {x.Item1},{x.Item2}"),
        ex => Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: {ex.GetType().Name}"),
        // onCompleted 不會執行
        () => System.Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: Finished.")
    );

    System.Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond} Subscribe Done");

    task.Wait();
}

輸出:

138 Subscribe Done
Mouse Move 1,1,After sleep 200.
313: Saw 1,1
Mouse Move 1,11,After sleep 200.
517: Saw 1,11
Mouse Move 1,111,After sleep 200.
722: Saw 1,111
Mouse Move 1,1111,After sleep 200.
923: Saw 1,1111
Mouse Move 2,2,After sleep 1100.
124: Saw 2,2
139: TimeoutException
Mouse Move 2,22,After sleep 200.

在超時之前觀察滑鼠移動，超時發生后進行切換

public static event MouseEventHandler OtherMouseMove;

public static void TimeoutMoveRun()
{
    IDisposable ob = null;
    var task = Task.Run(() =>
    {
        Thread.Sleep(200);
        //不觸發
        MouseMoveProcess((1, 1), 400);
        MouseMoveProcess((1, 11), 0);
        //為了觸發超時
        Thread.Sleep(1100);
        System.Console.WriteLine("sleep: 1100");
        //由于超時，時間流被遷移到other，下面不會觸發
        MouseMoveProcess((2, 2), 400);
        MouseMoveProcess((2, 22), 400);
        //other的事件,可以觸發
        OtherMouseMoveProcess((3, 3), 400);
        OtherMouseMoveProcess((3, 33), 400);

        ob?.Dispose();
    });

    var other = Observable.FromEventPattern<MouseEventHandler, MouseEventArgs>(
        handler => (s, a) => handler(s, a),
        handler => OtherMouseMove += handler,
        handler => OtherMouseMove -= handler)
    .Select(x => x.EventArgs.GetPosition());

    ob = Observable.FromEventPattern<MouseEventHandler, MouseEventArgs>(
        handler => (s, a) => handler(s, a),
        handler => MouseMove += handler,
        handler => MouseMove -= handler)
    .Select(x => x.EventArgs.GetPosition())
    .Timeout(TimeSpan.FromSeconds(1), other)
    .Subscribe(
        x => Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: Saw {x.Item1},{x.Item2}"),
        ex => Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond}: {ex.GetType().Name}"));

    System.Console.WriteLine($"{DateTime.Now.Millisecond} Subscribe Done");

    task.Wait();
}

private static void OtherMouseMoveProcess((int, int) xy, int sleepMillsecond = 200)
{
    System.Console.WriteLine($"Other Mouse Move {xy.Item1},{xy.Item2},After sleep {sleepMillsecond}.");
    OtherMouseMove?.Invoke(new object(), new MouseEventArgs(xy));
    Thread.Sleep(sleepMillsecond);
}

輸出:

793 Subscribe Done
Mouse Move 1,1,After sleep 400.
970: Saw 1,1
Mouse Move 1,11,After sleep 0.
373: Saw 1,11
sleep: 1100
Mouse Move 2,2,After sleep 400.
Mouse Move 2,22,After sleep 400.
Other Mouse Move 3,3,After sleep 400.
281: Saw 3,3
Other Mouse Move 3,33,After sleep 400.
684: Saw 3,33

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    帶著問題去思考，大家好！ 問題1：HTTP請求和回傳相應的HTTP回應資訊之間發生了什么？ 1：首先是最底層，托管層，位于WebAPI和底層HTTP堆疊之間 2：其次是 訊息處理程式管道層，這里比如日志和快取。OWIN的參考是將訊息處理程式管道的一些功能下移到堆疊下端的OWIN中間件了。 3：控制器處理 ......

    uj5u.com 2020-09-09 22:11:13 more
  • 微信門戶開發框架-使用指導說明書

    微信門戶應用管理系統，采用基于 MVC + Bootstrap + Ajax + Enterprise Library的技術路線，界面層采用Boostrap + Metronic組合的前端框架，資料訪問層支持Oracle、SQLServer、MySQL、PostgreSQL等資料庫。框架以MVC5，... ......

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  • WebAPI-HTTP編程模型

    帶著問題去思考，大家好！它是什么？它包含什么？它能干什么？ 訊息 HTTP編程模型的核心就是訊息抽象，表示為：HttPRequestMessage,HttpResponseMessage.用于客戶端和服務端之間交換請求和回應訊息。 HttpMethod類包含了一組靜態屬性： private stat ......

    uj5u.com 2020-09-09 22:15:23 more
  • 部署WebApi隨筆

    一、跨域 NuGet參考Microsoft.AspNet.WebApi.Cors WebApiConfig.cs中配置： // Web API 配置和服務 config.EnableCors(new EnableCorsAttribute("*", "*", "*")); 二、清除默認回傳XML格式 ......

    uj5u.com 2020-09-09 22:15:48 more
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  • C#多執行緒學習(二) 如何操縱一個執行緒

    C#多執行緒學習(二) 如何操縱一個執行緒 執行緒學習第一篇：C#多執行緒學習(一) 多執行緒的相關概念 下面我們就動手來創建一個執行緒，使用Thread類創建執行緒時，只需提供執行緒入口即可。（執行緒入口使程式知道該讓這個執行緒干什么事） 在C#中，執行緒入口是通過ThreadStart代理（delegate）來提供的 ......

    uj5u.com 2023-04-19 09:16:49 more
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  • 記一次 .NET某醫療器械清洗系統 卡死分析

    一：背景 1. 講故事 前段時間協助訓練營里的一位朋友分析了一個程式卡死的問題，回過頭來看這個案例比較經典，這篇稍微整理一下供后來者少踩坑吧。 二：WinDbg 分析 1. 為什么會卡死 因為是表單程式，理所當然就是看主執行緒此時正在做什么? 可以用 ~0s ; k 看一下便知。 0:000> k # ......

    uj5u.com 2023-04-18 08:33:10 more
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