C#异步编程的三种模式
作者：Ruby_Lu
使用异步编程，方法调用是在后台运行（通常在线程和任务的帮助下），并且不会阻塞调用线程。
异步编程有三种模式：异步模式，基于事件的异步模式和基于任务的异步模式（TAP）。
一.异步模式
从.NET 1.0开始 .NET Framework就提供了异步特性，.NET Framework的许多类（但不是全部类）都实现了一个或多个异步模式，自定义类可以通过委托类型实现异步模式。
.NET Framework的许多类的异步模式定义了BeginXXX()方法和EndXXX方法。如HttpWebRequest类有一个同步方法GetResponse方法，其异步方法就是BeginGetResponse和EndGetResponse方法。BeginXXX()方法接受其同步方法的所有输入参数，EndXXX方法使用同步方法的所有输出参数，并按照同步方法的返回类型来返回结果。使用异步模式时，BeginXXX()方法还定义了一个AsyncCallback参数，用于接受在异步方法执行完成后调用的委托。BeginXXX()方法返回IAsyncResult，用于验证调用是否完成，并且一直等到方法的执行结束。
var client = new HttpWebRequest();
client.BeginGetResponse( ar =>
{
client.EndGetResponse(ar);
},null);自定义类可以通过委托类型实现异步模式：
先编写一个同步示例：
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
Thread.Sleep(5000);
//MessageBox.Show("同步完成！");
}在窗体上点击该按钮时，线程睡眠五秒，五秒内不可以操作窗体。五秒之后才可以进行别的操作。
编写异步模式：
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
Func<int,string> suncTest = (e1) =>
{
Thread.Sleep(e1);
return "异步模式完成！";
};
suncTest.BeginInvoke(5000,ar =>
{
string re = suncTest.EndInvoke(ar);
MessageBox.Show(re);
}, null);
}定义一个委托，并添加要执行的方法。然后调用BeginInvoke方法进行异步执行。BeginInvoke方法可以传递添加方法的参数，第一个参数是添加的方法的参数，第二个参数的类型是AsyncCallback。AsyncCallback是一个委托，需要IAsyncResult作为参数。当执行完异步方法之后，将调用这个委托引用的方法。使用suncTest.EndInvoke(ar)方法来检索结果。
这里不能直接把结果返回给UI，因为UI绑定到一个单独的线程，而回调方法在一个后台线程中运行。需要使用窗体的Invoke方法，它在会绑定到UI的集合中添加项。
Func<int,string> suncTest = (e1) =>
{
Thread.Sleep(e1);
return "异步模式完成！";
};
string s = this.Invoke(suncTest, 5000).ToString();
label1.Text = s;二.基于事件的异步模式
在WF和WPF中，使用异步模式更新界面很复杂。.NET 2.0 推出基于事件的异步模式。在这种模式中，事件处理程序是被拥有同步上下文的线程调用，所以更新界面会很容易。这种模式也称为异步组件模式。
同样.NET Framework中的许多类提供了基于事件异步模式的方法，基于事件的异步模式定义了带有“Async”后缀的方法。
var client = new WebClient();
client.Credentials = req.Credentials;
client.DownloadStringCompleted += (sender1, e1) =>
{
string resp = e1.Result;
var images = req.Parse(resp);
foreach (var image in images)
{
searchInfo.List.Add(image);
}
};
client.DownloadStringAsync(new Uri(req.Url));对于自定义的类可以使用BackgroundWorker类(可以查看MSDN)来实现基于事件的异步模式：
private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
{
string s="";
BackgroundWorker bw = new BackgroundWorker();
bw.DoWork += (sender1,e1) =>
{
Thread.Sleep(5000);
s = "基于事件的异步完成！";
};
bw.RunWorkerCompleted += (sender1, e1) =>
{
label1.Text = s;
};
bw.RunWorkerAsync();
}这里定义要调用的一个事件。当调用RunWorkerAsync()方法时，触发DoWork事件。当异步方法执行完成之后会触发RunWorkerCompleted事件，该事件会执行添加的方法。
这里可以直接访问UI元素，因为事件处理程序是从拥有上下文的线程中调用的，在WF和WPF应用程序中，拥有同步上下文的线程就是UI线程。
三.基于任务的异步模式（TAP）
在.NET 4.5中推出基于任务的异步模式。这种是基于.NET 4.0 中新增的Task类型，并通过async和await关键字来使用编译器功能。
同样.NET Framework中的许多类提供了基于事件异步模式的方法，基于事件的异步模式定义了带有“Async”后缀的方法，并返回一个Task类型。
这里介绍自定义的基于任务的异步模式
private async void button4_Click(object sender, EventArgs e)
{
string re = await AsyncTaskTestAsync();
label1.Text =re;
}
Task<string> AsyncTaskTestAsync()
{
return Task.Run(() =>
{
Thread.Sleep(5000);
return "基于任务的异步完成！";
}
);
}基于任务的异步模式指定，在异步方法名后最好加上Async后缀，并返回一个任务。这里返回Task<string>。调用AsyncTaskTestAsync()时不需要声明一个Task<string>变量来设置AsyncTaskTestAsync()方法的返回结果。只需要声明一个string类型的变量，并使用await关键字。await关键字会接触线程（这里是UI线程）的阻塞，完成其它任务。当AsyncTaskTestAsync()方法完成之后，返回UI线程，UI线程就可以从后台线程中获得结果。然后执行await后面的代码。
使用await关键字需要用async修饰声明的方法。在AsyncTaskTestAsync方法完成前，该方法内的其它代码不会继续执行，但是启动button4_Click方法的线程可以被重用。
async只能用于返回Task或void的方法。不能用于程序的入口，即Main方法。await只能用于返回Task的方法。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。