c#實現異步的常用方式總結

前言

微信群里的一個提問引發的這個問題，c#異步有多少種實現方式？首先想要知道c#異步有多少中實現方式，首先我們要知道.net提供的執行異步操作的三種模式，然后再去了解c#異步實現的方式。

.net異步編程模式

.net 提供了執行異步操作的三種模式：

• 基于任務的異步模式 (tap)，該模式使用單一方法表示異步操作的開始和完成。 tap 是在 .net framework 4 中引入的。這是在 .net 中進行異步編程的推薦方法。c# 中的async和await關鍵詞以及 visual basic 中的async和await運算符為 tap 添加了語言支持。 有關詳細信息，請參閱基于任務的異步模式 (tap)。
• 基于事件的異步模式 (eap)，是提供異步行為的基于事件的舊模型。 這種模式需要后綴為async的方法，以及一個或多個事件、事件處理程序委托類型和eventarg派生類型。 eap 是在 .net framework 2.0 中引入的。 建議新開發中不再使用這種模式。 有關詳細信息，請參閱基于事件的異步模式 (eap)。
• 異步編程模型 (apm) 模式（也稱為iasyncresult模式），這是使用iasyncresult接口提供異步行為的舊模型。 在這種模式下，同步操作需要begin和end方法（例如，beginwrite和endwrite以實現異步寫入操作）。 不建議新的開發使用此模式。 有關詳細信息，請參閱異步編程模型 (apm)。

c#異步有四種實現方式

c# 異步有多種實現方式，可歸納為以下幾類：

1、異步方法（async methodtap模式）

使用async/await關鍵字實現異步編程，這是比較常用的一種異步實現方式。例如：

public async task testdosomeasync()
  {
      await task.delay(1000);
      console.writeline("async method completed.");
  }

2、任務并行庫（tpl, task parallel librarytap模式）

通過 task 和 task<t> 類型實現異步編程，可以利用多核處理器，并發執行多個獨立的任務。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.");
      });
      // 等待所有任務完成
      task.waitall();
  }

3、asynchronous programming model（apm模式）

是一種經典的異步編程模式，需要手動創建回調函數，用于處理完成或錯誤的通知。可以通過 iasyncresult 設計模式的 begin 和 end 方法來實現，其中 begin 方法開始異步操作，而 end 方法在異步操作完成時執行，并返回異步操作的結果。

需要注意的是，apm 模式通過 iasyncresult 接口來存儲異步操作的狀態和結果，相對比較復雜，代碼量也較大。同時，在使用 apm 模式時，還需要手動處理回調函數和等待異步操作完成等細節工作，使得開發起來相對較為繁瑣。

class program
  {
      static void main(string[] args)
      {
          // 創建異步操作類實例
          myasyncclass asyncclass = new myasyncclass();

          // 開始異步操作
          iasyncresult result = asyncclass.begindowork(null, null);

          // 主線程執行其他操作
          // 等待異步操作完成并獲取結果
          int res = asyncclass.enddowork(result);

          // 處理異步操作的結果
          console.writeline("result: " + res);

          console.readline();
      }
  }

  class myasyncclass
  {
      /// <summary>
      /// 異步執行的方法
      /// </summary>
      /// <param name="callback">callback</param>
      /// <param name="state">state</param>
      /// <returns></returns>
      public iasyncresult begindowork(asynccallback callback, object state)
      {
          // 創建一個新的異步操作對象
          myasyncresult result = new myasyncresult(state);

          // 開始異步操作
          thread thread = new thread(() =>
          {
              try
              {
                  // 執行一些操作
                  int res = 1 + 2;

                  // 設置異步操作的結果
                  result.result = res;

                  // 觸發回調函數
                  callback?.invoke(result);
              }
              catch (exception ex)
              {
                  // 設置異步操作的異常
                  result.error = ex;

                  // 觸發回調函數
                  callback?.invoke(result);
              }

          });
          thread.start();

          // 返回異步操作對象
          return result;
      }

      /// <summary>
      /// 結束異步執行的方法
      /// </summary>
      /// <param name="result">result</param>
      /// <returns></returns>
      public int enddowork(iasyncresult result)
      {
          // 將 iasyncresult 轉換為 myasyncresult 類型，并等待異步操作完成
          myasyncresult myresult = (myasyncresult)result;
          myresult.asyncwaithandle.waitone();

          // 在異步操作中拋出異常
          if (myresult.error != null)
          {
              throw myresult.error;
          }

          // 返回異步操作的結果
          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; }

      /// <summary>
      /// 存儲異步操作的結果或異常信息
      /// </summary>
      public exception error { get; set; }

      /// <summary>
      /// 構造函數
      /// </summary>
      /// <param name="asyncstate">asyncstate</param>
      public myasyncresult(object asyncstate)
      {
          asyncstate = asyncstate;
      }
  }

4、event-based asynchronous pattern（eap模式）

一種已過時的異步編程模式，需要使用事件來實現異步編程。例如：

需要注意的是，eap 模式通過事件來實現異步編程，相對于 apm 模式更加簡潔易懂，同時也避免了手動處理回調函數等細節工作。但是，eap 模式并不支持 async/await 異步關鍵字，因此在一些特定的場景下可能不夠靈活。

public class myasyncclass : component
  {
      /// <summary>
      /// 聲明一個委托類型，用于定義異步操作的方法簽名
      /// </summary>
      /// <param name="arg"></param>
      /// <returns></returns>
      public delegate int myasyncdelegate(int arg);

      /// <summary>
      /// 聲明一個事件，用于通知異步操作的完成
      /// </summary>
      public event myasyncdelegate operationnamecompleted;

      /// <summary>
      /// 異步執行方法，接受一個參數 arg
      /// </summary>
      /// <param name="arg"></param>
      public void doworkasync(int arg)
      {
          // 將異步操作放入線程池中執行
          threadpool.queueuserworkitem(new waitcallback(dowork), arg);
      }

      /// <summary>
      /// 真正的異步操作
      /// </summary>
      /// <param name="obj"></param>
      private void dowork(object obj)
      {
          int arg = (int)obj;
          int res = arg + 1;

          // 觸發事件，傳遞異步操作的結果
          operationnamecompleted?.invoke(res);
      }
  }

以上就是c#實現異步的常用方式總結的詳細內容，更多關于c#異步的資料請關注碩編程其它相關文章！