异步编程模式指的是在进行异步编程时所采用的一种编程模式，主要包括TAP、EAP和APM三种模式。
TAP（Task-based Asynchronous Pattern）模式是.NET 4.0中引入的一种异步编程模式，它基于Task类实现，通过Task类的实例来表示异步操作的状态和结果。TAP模式提供了一种简单、清晰的异步编程方式，可以更好地支持异步操作的组合和链式调用，同时也提供了更好的异常处理和取消操作支持。
EAP（Event-based Asynchronous Pattern）模式是.NET 2.0中引入的一种异步编程模式，它基于事件机制实现，通过定义事件来表示异步操作的状态和结果。EAP模式相对于TAP模式来说，代码结构更为复杂，需要手动管理异步操作状态和异常信息，同时也不支持取消操作。
APM（Asynchronous Programming Model）模式是.NET 1.0中引入的一种异步编程模式，它基于回调函数实现，通过定义回调函数来处理异步操作的状态和结果。APM模式相对于TAP和EAP模式来说，代码结构更为复杂，需要手动管理异步操作状态和异常信息，同时也不支持取消操作。
TAP模式是目前.NET平台中推荐使用的异步编程模式，它比EAP和APM模式更为简单、清晰，同时也提供了更好的异常处理和取消操作支持。
异步编程模式TAP、EAP和APM的综合对比：
异步编程模式 | TAP（Task-based Asynchronous Pattern） | EAP（Event-based Asynchronous Pattern） | APM（Asynchronous Programming Model） |
应用范围 | .NET Framework 4.5+ | .NET Framework 1.0+ | .NET Framework 1.0+ |
异步任务类型 | Task<TResult> | void | IAsyncResult |
编程方式 | 基于任务(Task)的异步编程 | 基于事件(Event)的异步编程 | 基于回调(Callback)的异步编程 |
错误处理 | 使用await关键字处理异常 | 使用事件处理器处理异常 | 使用AsyncCallback委托处理异常 |
完成处理 | 使用async/await关键字处理异步操作完成 | 使用事件处理器处理异步操作完成 | 使用End方法处理异步操作完成 |
可读性 | 代码清晰简洁，易于理解和维护 | 代码复杂度较高，可读性较差 | 代码复杂度较高，可读性较差 |
性能 | 最佳的性能表现 | 性能次于TAP，但高于APM | 性能最差 |
并发性 | 支持异步并发编程 | 不支持直接的并发编程 | 不支持直接的并发编程 |
取消操作 | 使用CancellationToken取消操作 | 不直接支持取消操作 | 不直接支持取消操作 |
异步编程模型 | 可以使用async/await关键字简化异步编程 | 需要手动实现事件模型 | 需要手动实现回调函数模型 |
异步编程模式示例代码
TAP模式示例代码：
TAP模式使用async/await语法
using System;
using System.Threading.Tasks;
public class Program
{
public static async Task Main(string[] args)
{
await Task.Delay(1000); // 模拟一个异步操作
Console.WriteLine("TAP模式示例：异步操作完成");
}
}EAP模式示例代码：
EAP模式使用事件机制。
using System;
using System.ComponentModel;
public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
var worker = new BackgroundWorker();
worker.DoWork += (sender, e) =>
{
System.Threading.Thread.Sleep(1000); // 模拟一个耗时操作
};
worker.RunWorkerCompleted += (sender, e) =>
{
Console.WriteLine("EAP模式示例：异步操作完成");
};
worker.RunWorkerAsync();
}
}APM模式示例代码：
而APM模式则通过BeginOperation和EndOperation方法以及回调函数的方式来实现。
using System;
using System.Threading;
public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
var result = BeginOperation((ar) =>
{
// 异步操作完成时的回调函数
EndOperation(ar);
Console.WriteLine("APM模式示例：异步操作完成");
});
}
private static IAsyncResult BeginOperation(AsyncCallback callback)
{
var worker = new Worker();
return worker.BeginOperation(callback, null);
}
private static void EndOperation(IAsyncResult result)
{
var worker = (Worker)((AsyncResult)result).AsyncDelegate;
worker.EndOperation(result);
}
}
public class Worker
{
public IAsyncResult BeginOperation(AsyncCallback callback, object state)
{
var result = new WorkerAsyncResult(callback, state);
ThreadPool.QueueUserWorkItem(DoOperation, result);
return result;
}
public void EndOperation(IAsyncResult result)
{
// 在这里处理异步操作的结果
}
private void DoOperation(object state)
{
// 执行异步操作
Thread.Sleep(1000); // 模拟一个耗时操作
var result = (WorkerAsyncResult)state;
result.Complete();
}
}
public class WorkerAsyncResult : IAsyncResult
{
private ManualResetEvent _waitHandle = new ManualResetEvent(false);
public AsyncCallback Callback { get; }
public object AsyncState { get; }
public WorkerAsyncResult(AsyncCallback callback, object state)
{
Callback = callback;
AsyncState = state;
}
public bool IsCompleted { get; private set; }
public WaitHandle AsyncWaitHandle => _waitHandle;
public object AsyncState => null;
public bool CompletedSynchronously => false;
public void Complete()
{
IsCompleted = true;
_waitHandle.Set();
Callback?.Invoke(this);
}
}这些示例代码分别展示了TAP、EAP和APM模式下的异步操作的实现方式。
你知道吗？
Thread 属于传统的多线程编程模式，它是一种基于线程的同步编程模式。在这种模式下，开发人员需要显式地创建和管理线程，并通过锁、信号量等同步原语来实现线程之间的通信和协调。这种模式需要开发人员手动处理线程的创建、销毁和同步，容易出现死锁、竞态条件等问题，同时也不利于异步编程和并发控制。
Thread 不属于 TAP、EAP或APM 模式。Thread 是传统的多线程编程模型，它是基于线程的同步编程模型，需要开发人员显式地创建和管理线程。TAP、EAP和APM 则是用于异步编程的模式，它们提供了更高级别的抽象和更方便的异步操作管理方式。
