C#异步有多少种实现方式？-天天热消息

微信群里的一个提问引发的这个问题，C#异步有多少种实现方式？首先想要知道C#异步有多少中实现方式，首先我们要知道.NET提供的执行异步操作的三种模式，然后再去了解C#异步实现的方式。

.NET 提供了执行异步操作的三种模式：

(资料图片)

基于任务的异步模式 (TAP)，该模式使用单一方法表示异步操作的开始和完成。 TAP 是在 .NET Framework 4 中引入的。这是在 .NET 中进行异步编程的推荐方法。C# 中的async和await关键词以及 Visual Basic 中的Async和Await运算符为 TAP 添加了语言支持。 有关详细信息，请参阅基于任务的异步模式 (TAP)。

基于事件的异步模式 (EAP)，是提供异步行为的基于事件的旧模型。 这种模式需要后缀为Async的方法，以及一个或多个事件、事件处理程序委托类型和EventArg派生类型。 EAP 是在 .NET Framework 2.0 中引入的。 建议新开发中不再使用这种模式。 有关详细信息，请参阅基于事件的异步模式 (EAP)。

异步编程模型 (APM) 模式（也称为IAsyncResult模式），这是使用IAsyncResult接口提供异步行为的旧模型。 在这种模式下，同步操作需要Begin和End方法（例如，BeginWrite和EndWrite以实现异步写入操作）。 不建议新的开发使用此模式。 有关详细信息，请参阅异步编程模型 (APM)。

C# 异步有多种实现方式，可归纳为以下几类：

使用async/await关键字实现异步编程，这是比较常用的一种异步实现方式。例如：

public async Task TestDoSomeAsync()    {        await Task.Delay(1000);        Console.WriteLine("Async method completed.");    }

通过 Task 和 Task 类型实现异步编程，可以利用多核处理器，并发执行多个独立的任务。例如：

public static async void Main(string[] args)    {        await Task.Run(() =>        {            Console.WriteLine("Test Task 1 completed.");        });        await Task.Run(() =>        {            Console.WriteLine("Test Task 2 completed.");        });        // 等待所有任务完成        Task.WaitAll();    }

是一种经典的异步编程模式，需要手动创建回调函数，用于处理完成或错误的通知。可以通过 IAsyncResult 设计模式的 Begin 和 End 方法来实现，其中 Begin 方法开始异步操作，而 End 方法在异步操作完成时执行，并返回异步操作的结果。

需要注意的是，APM 模式通过 IAsyncResult 接口来存储异步操作的状态和结果，相对比较复杂，代码量也较大。同时，在使用 APM 模式时，还需要手动处理回调函数和等待异步操作完成等细节工作，使得开发起来相对较为繁琐。

class Program    {        static void Main(string[] args)        {            // 创建异步操作类实例            MyAsyncClass asyncClass = new MyAsyncClass();            // 开始异步操作            IAsyncResult result = asyncClass.BeginDoWork(null, null);            // 主线程执行其他操作            // 等待异步操作完成并获取结果            int res = asyncClass.EndDoWork(result);            // 处理异步操作的结果            Console.WriteLine("Result: " + res);            Console.ReadLine();        }    }    class MyAsyncClass    {        /// 
        /// 异步执行的方法        /// 
        /// callback        /// state        ///         public IAsyncResult BeginDoWork(AsyncCallback callback, object state)        {            // 创建一个新的异步操作对象            MyAsyncResult result = new MyAsyncResult(state);            // 开始异步操作            Thread thread = new Thread(() =>            {                try                {                    // 执行一些操作                    int res = 1 + 2;                    // 设置异步操作的结果                    result.Result = res;                    // 触发回调函数                    callback?.Invoke(result);                }                catch (Exception ex)                {                    // 设置异步操作的异常                    result.Error = ex;                    // 触发回调函数                    callback?.Invoke(result);                }            });            thread.Start();            // 返回异步操作对象            return result;        }        /// 
        /// 结束异步执行的方法        /// 
        /// result        ///         public int EndDoWork(IAsyncResult result)        {            // 将 IAsyncResult 转换为 MyAsyncResult 类型，并等待异步操作完成            MyAsyncResult myResult = (MyAsyncResult)result;            myResult.AsyncWaitHandle.WaitOne();            // 在异步操作中抛出异常            if (myResult.Error != null)            {                throw myResult.Error;            }            // 返回异步操作的结果            return myResult.Result;        }    }    class MyAsyncResult : IAsyncResult    {        public bool IsCompleted => AsyncWaitHandle.WaitOne(0);        public WaitHandle AsyncWaitHandle { get; } = new ManualResetEvent(false);        public object AsyncState { get; }        public bool CompletedSynchronously => false;        public int Result { get; set; }        /// 
        /// 存储异步操作的结果或异常信息        /// 
        public Exception Error { get; set; }        /// 
        /// 构造函数        /// 
        /// asyncState        public MyAsyncResult(object asyncState)        {            AsyncState = asyncState;        }    }

一种已过时的异步编程模式，需要使用事件来实现异步编程。例如：

需要注意的是，EAP 模式通过事件来实现异步编程，相对于 APM 模式更加简洁易懂，同时也避免了手动处理回调函数等细节工作。但是，EAP 模式并不支持 async/await 异步关键字，因此在一些特定的场景下可能不够灵活。

public class MyAsyncClass : Component    {        /// 
        /// 声明一个委托类型，用于定义异步操作的方法签名        /// 
        ///         ///         public delegate int MyAsyncDelegate(int arg);        /// 
        /// 声明一个事件，用于通知异步操作的完成        /// 
        public event MyAsyncDelegate OperationNameCompleted;        /// 
        /// 异步执行方法，接受一个参数 arg        /// 
        ///         public void DoWorkAsync(int arg)        {            // 将异步操作放入线程池中执行            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(DoWork), arg);        }        /// 
        /// 真正的异步操作        /// 
        ///         private void DoWork(object obj)        {            int arg = (int)obj;            int res = arg + 1;            // 触发事件，传递异步操作的结果            OperationNameCompleted?.Invoke(res);        }    }

https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/standard/asynchronous-programming-patterns/