.NET 中異步模式的簡短歷程記錄：
- .NET Framework 1.0 引進了 IAsyncResult 模式，否則稱為 異步程序設計模型 （APM）或
Begin/End模式。 - .NET Framework 2.0 新增 了事件架構異步模式 （EAP） 。
- .NET Framework 4 引進了以 工作為基礎的異步模式 （TAP），它取代了 APM 和 EAP，並提供從先前模式輕鬆建置移轉例程的能力。
任務與非同步程式設計模型（APM）
從 APM 到 TAP
因為 異步程序設計模型 （APM） 模式是結構化的，所以建置包裝函式很容易將 APM 實作公開為 TAP 實作。 .NET Framework 4 和更新版本包含 FromAsync 方法多載形式的協助函式，來提供此翻譯。
請考慮類別 Stream 及其 BeginReadEndRead 方法，其代表與同步 Read 方法的 APM 對應專案：
public int Read(byte[] buffer, int offset, int count)
Public Function Read(buffer As Byte(), offset As Integer,
count As Integer) As Integer
public IAsyncResult BeginRead(byte[] buffer, int offset,
int count, AsyncCallback callback,
object state)
Public Function BeginRead(buffer As Byte, offset As Integer,
count As Integer, callback As AsyncCallback,
state As Object) As IAsyncResult
public int EndRead(IAsyncResult asyncResult)
Public Function EndRead(asyncResult As IAsyncResult) As Integer
您可以使用 TaskFactory<TResult>.FromAsync 方法來實作此作業的 TAP 包裝函式，如下所示：
public static Task<int> ReadAsync(this Stream stream,
byte[] buffer, int offset,
int count)
{
if (stream == null)
throw new ArgumentNullException("stream");
return Task<int>.Factory.FromAsync(stream.BeginRead,
stream.EndRead, buffer,
offset, count, null);
}
<Extension()>
Public Function ReadAsync(strm As Stream,
buffer As Byte(), offset As Integer,
count As Integer) As Task(Of Integer)
If strm Is Nothing Then
Throw New ArgumentNullException("stream")
End If
Return Task(Of Integer).Factory.FromAsync(AddressOf strm.BeginRead,
AddressOf strm.EndRead, buffer,
offset, count, Nothing)
End Function
此實作與下列類似：
public static Task<int> ReadAsync(this Stream stream,
byte [] buffer, int offset,
int count)
{
if (stream == null)
throw new ArgumentNullException("stream");
var tcs = new TaskCompletionSource<int>();
stream.BeginRead(buffer, offset, count, iar =>
{
try {
tcs.TrySetResult(stream.EndRead(iar));
}
catch(OperationCanceledException) {
tcs.TrySetCanceled();
}
catch(Exception exc) {
tcs.TrySetException(exc);
}
}, null);
return tcs.Task;
}
<Extension()>
Public Function ReadAsync(stream As Stream, buffer As Byte(), _
offset As Integer, count As Integer) _
As Task(Of Integer)
If stream Is Nothing Then
Throw New ArgumentNullException("stream")
End If
Dim tcs As New TaskCompletionSource(Of Integer)()
stream.BeginRead(buffer, offset, count,
Sub(iar)
Try
tcs.TrySetResult(stream.EndRead(iar))
Catch e As OperationCanceledException
tcs.TrySetCanceled()
Catch e As Exception
tcs.TrySetException(e)
End Try
End Sub, Nothing)
Return tcs.Task
End Function
從 TAP 到 APM
如果您的現有基礎結構需要 APM 實作，您也可能需要採用 TAP 實作，然後在需要 APM 實作的地方使用它。 因為工作可以組合，而 Task 類別實作 IAsyncResult，因此您可以使用一個簡單的助手函式來做到這一點。 下列程式代碼會使用 類別的 Task<TResult> 延伸模組，但您可以針對非泛型工作使用幾乎完全相同的函式。
public static IAsyncResult AsApm<T>(this Task<T> task,
AsyncCallback callback,
object state)
{
if (task == null)
throw new ArgumentNullException("task");
var tcs = new TaskCompletionSource<T>(state);
task.ContinueWith(t =>
{
if (t.IsFaulted)
tcs.TrySetException(t.Exception.InnerExceptions);
else if (t.IsCanceled)
tcs.TrySetCanceled();
else
tcs.TrySetResult(t.Result);
if (callback != null)
callback(tcs.Task);
}, TaskScheduler.Default);
return tcs.Task;
}
<Extension()>
Public Function AsApm(Of T)(task As Task(Of T),
callback As AsyncCallback,
state As Object) As IAsyncResult
If task Is Nothing Then
Throw New ArgumentNullException("task")
End If
Dim tcs As New TaskCompletionSource(Of T)(state)
task.ContinueWith(Sub(antecedent)
If antecedent.IsFaulted Then
tcs.TrySetException(antecedent.Exception.InnerExceptions)
ElseIf antecedent.IsCanceled Then
tcs.TrySetCanceled()
Else
tcs.TrySetResult(antecedent.Result)
End If
If callback IsNot Nothing Then
callback(tcs.Task)
End If
End Sub, TaskScheduler.Default)
Return tcs.Task
End Function
現在，請考慮您有下列 TAP 實作的情況：
public static Task<String> DownloadStringAsync(Uri url)
Public Shared Function DownloadStringAsync(url As Uri) As Task(Of String)
而且您想要提供此 APM 實作：
public IAsyncResult BeginDownloadString(Uri url,
AsyncCallback callback,
object state)
Public Function BeginDownloadString(url As Uri,
callback As AsyncCallback,
state As Object) As IAsyncResult
public string EndDownloadString(IAsyncResult asyncResult)
Public Function EndDownloadString(asyncResult As IAsyncResult) As String
下列範例示範一個遷移至 APM 的過程：
public IAsyncResult BeginDownloadString(Uri url,
AsyncCallback callback,
object state)
{
return DownloadStringAsync(url).AsApm(callback, state);
}
public string EndDownloadString(IAsyncResult asyncResult)
{
return ((Task<string>)asyncResult).Result;
}
Public Function BeginDownloadString(url As Uri,
callback As AsyncCallback,
state As Object) As IAsyncResult
Return DownloadStringAsync(url).AsApm(callback, state)
End Function
Public Function EndDownloadString(asyncResult As IAsyncResult) As String
Return CType(asyncResult, Task(Of String)).Result
End Function
工作與事件為基礎的非同步模式（EAP）
包裝 事件架構異步模式 （EAP） 實作比包裝 APM 模式多，因為 EAP 模式的變異和結構比 APM 模式少。 為了示範，下列程式碼會包裝該方法 DownloadStringAsync。
DownloadStringAsync 接受 URI、在下載時引發 DownloadProgressChanged 事件，以報告進度的多個統計數據，並在完成時引發 DownloadStringCompleted 事件。 最後的結果是字串，其中包含位於指定 URI 的頁面內容。
public static Task<string> DownloadStringAsync(Uri url)
{
var tcs = new TaskCompletionSource<string>();
var wc = new WebClient();
wc.DownloadStringCompleted += (s,e) =>
{
if (e.Error != null)
tcs.TrySetException(e.Error);
else if (e.Cancelled)
tcs.TrySetCanceled();
else
tcs.TrySetResult(e.Result);
};
wc.DownloadStringAsync(url);
return tcs.Task;
}
Public Shared Function DownloadStringAsync(url As Uri) As Task(Of String)
Dim tcs As New TaskCompletionSource(Of String)()
Dim wc As New WebClient()
AddHandler wc.DownloadStringCompleted, Sub(s, e)
If e.Error IsNot Nothing Then
tcs.TrySetException(e.Error)
ElseIf e.Cancelled Then
tcs.TrySetCanceled()
Else
tcs.TrySetResult(e.Result)
End If
End Sub
wc.DownloadStringAsync(url)
Return tcs.Task
End Function
任務和等候句柄
從 Wait Handles 到 TAP
雖然等候句柄未實作異步模式，但進階開發人員可能會在設定等候句柄時，使用 WaitHandle 類別和 ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject 方法進行異步通知。 您可以封裝 RegisterWaitForSingleObject 方法，以便在等待處理上啟用任何同步等待之基於任務的替代方案：
public static Task WaitOneAsync(this WaitHandle waitHandle)
{
if (waitHandle == null)
throw new ArgumentNullException("waitHandle");
var tcs = new TaskCompletionSource<bool>();
var rwh = ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject(waitHandle,
delegate { tcs.TrySetResult(true); }, null, -1, true);
var t = tcs.Task;
t.ContinueWith( (antecedent) => rwh.Unregister(null));
return t;
}
<Extension()>
Public Function WaitOneAsync(waitHandle As WaitHandle) As Task
If waitHandle Is Nothing Then
Throw New ArgumentNullException("waitHandle")
End If
Dim tcs As New TaskCompletionSource(Of Boolean)()
Dim rwh As RegisteredWaitHandle = ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject(waitHandle,
Sub(state, timedOut)
tcs.TrySetResult(True)
End Sub, Nothing, -1, True)
Dim t = tcs.Task
t.ContinueWith(Sub(antecedent)
rwh.Unregister(Nothing)
End Sub)
Return t
End Function
透過此方法，您可以在異步方法中使用現有的 WaitHandle 實作。 例如，如果您想要限制在任何特定時間執行的異步操作的數量，您可以使用一個信號量（物件 System.Threading.SemaphoreSlim）。 您可以將信號的計數初始化為N，在每次想執行作業時等候信號，並在完成作業時釋放信號，以限制同時執行的作業數目至N：
static int N = 3;
static SemaphoreSlim m_throttle = new SemaphoreSlim(N, N);
static async Task DoOperation()
{
await m_throttle.WaitAsync();
// do work
m_throttle.Release();
}
Shared N As Integer = 3
Shared m_throttle As New SemaphoreSlim(N, N)
Shared Async Function DoOperation() As Task
Await m_throttle.WaitAsync()
' Do work.
m_throttle.Release()
End Function
您也可以建置一個不依賴等候句柄，而是完全使用工作來運作的非同步信號量。 若要這樣做，您可以使用 使用工作為基礎的異步模式 中所討論的技術，在 Task 上建置數據結構。
從 TAP 到等候控制碼
如先前所述，類別 Task 會實作 IAsyncResult，而該實作會公開一個 IAsyncResult.AsyncWaitHandle 屬性，此屬性會傳回一個等待控制代碼，該控制代碼將在 Task 完成時設定。 您可以取得 WaitHandle 的 Task ，如下所示：
WaitHandle wh = ((IAsyncResult)task).AsyncWaitHandle;
Dim wh As WaitHandle = CType(task, IAsyncResult).AsyncWaitHandle
