1：C#的三种异步的详细介绍及实现
一、介绍异步的前世今生：
- 异步编程模型 (APM，Asynchronous Programming Model) 模式（也称 IAsyncResult 模式），在此模式中异步操作需要 Begin 和 End 方法（比如用于异步写入操作的 BeginWrite 和 EndWrite）。 对于新的开发工作不再建议采用此模式
- 基于事件的异步模式 (EAP，Event-based Asynchronous Pattern)，这种模式需要 Async 后缀，也需要一个或多个事件、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。 对于新的开发工作不再建议采用此模式。
- 基于任务的异步模式 (TAP， Task-based Asynchronous Pattern) 使用一种方法来表示异步操作的启动和完成。 TAP 是在 .NET Framework 4 中引入的，并且它是在 .NET Framework 中进行异步编程的推荐使用方法。 C# 中的 async 和 await 关键词以及 Visual Basic 语言中的 Async 和 Await 运算符为 TAP 添加了语言支持。
二、我这里以一个Read方法为例，将异步操作简单进行讲解：
public class MyClass { public int Read(byte [] buffer, int offset, int count); }
public class MyClass { public IAsyncResult BeginRead( byte [] buffer, int offset, int count, AsyncCallback callback, object state); public int EndRead(IAsyncResult asyncResult); }
优点是简单，缺点是当实现复杂的业务的时候很麻烦，比如下载 A 成功后再下载 b，如果下载 b 成功再下载 c，否则就下载 d。
EAP 的类的特点是：一个异步方法配一个***Completed 事件。.Net 中基于 EAP 的类比较少。也有更 好的替代品，因此了解即可。
public class MyClass { public void ReadAsync(byte [] buffer, int offset, int count); public event ReadCompletedEventHandler ReadCompleted; }
public class MyClass { public Task<int> ReadAsync(byte [] buffer, int offset, int count); }
三、我这里以一个下载资料方法为例，将异步操作简单进行讲解：
1.普通同步操作
private void btn_Click(object sender, EventArgs e)//这是同步按钮 { using (WebClient wc = new WebClient()) { // 我们尝试去下载 python 的安装包。 wc.DownloadFile("https://file.aaoit.com/upload/AllLearnFile/admin//2018/4/24/c558f2dc9d6310bfe3cd1788094d3f0c.pdf", "C#课程第一单元学习.pdf"); } label1.ForeColor = Color.Blue; label1.Text = "下载完成。";//提示的label }
2.基于事件的异步模式(EAP)
private void btnEAP_Click(object sender, EventArgs e)//这是EAP按钮 { using (WebClient wc = new WebClient()) { // 我们尝试去下载 python 的安装包。 // 下载完成时会有事件通知。 wc.DownloadFileCompleted += Wc_DownloadFileCompleted; wc.DownloadFileAsync(new Uri("https://file.aaoit.com/upload/AllLearnFile/admin//2018/4/24/c558f2dc9d6310bfe3cd1788094d3f0c.pdf"), "C#课程第一单元学习EAP.pdf"); } } private void Wc_DownloadFileCompleted(object sender, AsyncCompletedEventArgs e) { label1.ForeColor = Color.Yellow; label1.Text = "下载完成。";//提示的label }
3.异步编程模型（APM）
private void btnAPM_Click(object sender, EventArgs e)//这是APM按钮 { FileStream fs = File.OpenRead("e:/cc.txt"); byte[] buffer = new byte[16]; IAsyncResult aResult = fs.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length, null, null); aResult.AsyncWaitHandle.WaitOne();//等待任务执行结束 MessageBox.Show(Encoding.UTF8.GetString(buffer)); fs.EndRead(aResult); }
4.基于任务的异步模式（TAP）
private async void btnTAP_Click(object sender, EventArgs e)//这是TAP按钮 { using (WebClient wc = new WebClient()) { // 我们尝试去下载 python 的安装包。 Task task = wc.DownloadFileTaskAsync("https://file.aaoit.com/upload/AllLearnFile/admin//2018/4/24/c558f2dc9d6310bfe3cd1788094d3f0c.pdf", "C#课程第一单元学习TAP.pdf"); // 可以在这里执行代码。 await task; } label1.ForeColor = Color.Red; label1.Text = "下载完成。";//提示的label }
四、TPL（Task Parallel Library）是.Net 4.0 之后带来的新特性，更简洁，更方便。现在在.Net 平台下已经大面积使用。
TPL即任务并行库，是.NET Framework 4版本中的新鲜物，是System.Threading 和 System.Threading.Tasks 命名空间中的一组公共类型和 API。TPL 的目的在于简化向应用程序中添加并行性和并发性的过程，从而提高开发人员的工作效率。 TPL 会动态地按比例调节并发程度，以便最有效地使用所有可用的处理器。此外，TPL 还处理工作分区、ThreadPool 上的线程调度、取消支持、状态管理以及其他低级别的细节操作。通过使用 TPL，您可以在将精力集中于程序要完成的工作，同时最大程度地提高代码的性能。
1.实现读取txt
private async void btnTPL_Click(object sender, EventArgs e)//这是TPL按钮 { FileStream fs = File.OpenRead("e:/cc.txt"); byte[] buffer = new byte[16]; int len = await fs.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length); MessageBox.Show("读取了" + len + "个字节"); MessageBox.Show(Encoding.UTF8.GetString(buffer)); }
注意方法中如果有 await，则方法必须标记为 async，不是所有方法都可以被轻松的标记 为 async。WinForm 中的事件处理方法都可以标记为 async、MVC 中的 Action 方法也可以标 记为 async、控制台的 Main 方法不能标记为 async。 TPL 的特点是：方法都以 XXXAsync 结尾，返回值类型是泛型的 Task<T>。 TPL 让我们可以用线性的方式去编写异步程序，不再需要像 EAP 中那样搞一堆回调、逻 辑跳来跳去了。await 现在已经被 JavaScript 借鉴走了！ 用 await 实现“先下载 A，如果下载的内容长度大于 100 则下载 B，否则下载 C”就很容易了 。
2. WebClient 的 TPL 用法：
private async void btnTPLWebClientNo_Click(object sender, EventArgs e)//这是TPLUI不卡死按钮 { WebClient wc = new WebClient(); string html = await wc.DownloadStringTaskAsync("https://www.aaoit.com");//不要丢了 await MessageBox.Show(html); } private void btnTPLWebClientYES_Click(object sender, EventArgs e)//这是TPLUI卡死按钮 { WebClient wc = new WebClient(); var task = wc.DownloadStringTaskAsync("https://www.aaoit.com"); task.Wait(); MessageBox.Show(task.Result); }
WebClient、Stream、Socket 等这些“历史悠久”的类都同时提供了 APM、TPL 风格的 API，甚至有的还提供了 EAP 风格的 API。尽可能使用 TPL 风格的。
