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

概述

C# 提供三种执行异步操作的模式：

1. 异步编程模型：APM，Asynchronous Programming Model
2. 基于事件：EAP，Event-based Asynchronous Pattern
3. 基于任务（推荐）：TAP，Task-based Asynchronous Pattern

APM

异步编程模型，.Net 1.0 (2002年)，最早的异步模型，基于 IAsyncResult 接口，采用 Begin/End 方法 + 回调方法的模式。

核心特点：

1. 每个异步操作对应两个方法：BeginXXX(..., AsyncCallback callback, object state) 和 EndXXX(IAsyncResult result) 。
2. 通过 BeginXXX 启动异步操作，操作完成后自动调用 AsyncCallback 回调函数，回调中通过 EndXXX 获取结果。
3. 依赖 IAsyncResult 跟踪异步操作状态(是否完成，结果存储等)。

例如：

// 对应同步方法：Read
// 异步方法对：BeginRead + EndRead
var buffer = new byte[1024];
var fs = new FileStream("file.txt", FileMode.Open);

fs.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length, OnReadCompleted, new object[] { fs, buffer });

void OnReadCompleted(IAsyncResult ar) {
    var state = (object[])ar.AsyncState;
    var fs = (FileStream)state[0];
    var buf = (byte[])state[1];
    
    int bytesRead = fs.EndRead(ar);
    Console.WriteLine($"读取了 {bytesRead} 字节");    
    fs.Close();
}

缺点：

1. 代码分散（启动和回调分离），尤其多步异步操作时会形成回调地狱（嵌套多层回调）。
2. 需要手动管理异步状态（如通过 AsyncState 传递上下文）。

EAP

基于 事件 的异步模式，.Net 2.0 (2005年)，为解决 APM 的回调分散问题，EAP 将异步操作封装为 XXXAsync 方法 + XXXCompleted 事件。

核心特点：

1. 异步操作通过 XXXAsync 方法启动（如 WebClient.DownloadStringAsync）。
2. 异步操作完成 / 出错时，触发 XXXCompleted 事件（如 DownloadStringCompleted），在事件处理器中处理结果。
3. 无需手动传递状态，事件参数（如 AsyncCompletedEventArgs）会携带结果和异常信息。

例如：

var client = new WebClient();

// 注册完成事件处理器
client.DownloadStringCompleted += (sender, e) => {
    if (e.Error == null) {
        Console.WriteLine($"下载内容：{e.Result}");
    } else {
        Console.WriteLine($"错误：{e.Error.Message}");
    }
};

// 启动异步下载
client.DownloadStringAsync(new Uri("https://example.com"));

优点：

1. 相比 APM ，代码更集中（事件处理器中统一处理结果），减少嵌套。
2. 自动传递上下文（如异常、取消状态），无需手动管理 IAsyncResult 。

缺点：

1. 仍需依赖事件和回调，多步异步操作时仍会出现 “事件嵌套”（如 “下载完成后解析，解析完成后保存” 需嵌套多个事件）。
2. 不支持 try/catch 直接捕获异常（需在事件参数中判断 e.Error），不符合同步代码的异常处理习惯。

TAP

基于 Task 的异步模式，.Net 4.0 (2010年)，引入 Task 和 Task<TResult> 类型。