.NET异步编程模式的三种类型介绍

当今的软件开发需要在面对并发的任务时能够高效地处理数据和事件。异步编程模式是一种提高程序效率和性能的方式，尤其是针对I/O密集型的应用程序。在.NET平台上，异步编程模式被广泛使用，并且有多种实现方式，下面我们将介绍.NET异步编程模式的三种类型。

1. Async/Await模式

异步编程的目标是提高程序的效率，通过让程序在某个任务执行的同时可以执行其他任务，从而提高CPU的利用率。异步/等待(Aysnc/Await)编程模式是.NET/C#中最常用的异步编程模式，它以可读性和易用性著称。

需要注意的是，使用异步/等待编程模式时，需要确保方法签名为异步的。

下面是一个简单的异步/等待编程模式的示例代码：

public async Task<int> AsyncMethod()
{
    await Task.Delay(5000);
    return 42;
}

public async void DoSomething()
{
    int result = await AsyncMethod();
    Console.WriteLine(result);
}

上述代码中，AsyncMethod是一个异步方法，在其中使用Task.Delay方法模拟耗时操作。在调用AsyncMethod时，通过await关键字来等待结果返回。

2. Event-based Asynchronous Pattern (EAP)

事件驱动异步模式，也称为EAP模式，是一种固定模式的异步编程模式。在这种模式下，异步方法需要定义一个或多个事件(通常称为“完成事件”)来通知操作完成。

以下是一个简单的EAP模式示例：

public class MyClient
{
    public event EventHandler<MyEventArgs> MessageReceivedCompleted;

    public void GetMessage()
    {
        //模拟操作，可能需要很长时间才能完成
        Thread.Sleep(5000);

        //操作完成后触发事件
        MessageReceivedCompleted?.Invoke(this, new MyEventArgs("Hello, World!"));
    }
}

public class MyEventArgs : EventArgs
{
    public string Message { get; set; }

    public MyEventArgs(string message)
    {
        this.Message = message;
    }
}

public class EapDemo
{
    public void ProcessMessage()
    {
        MyClient client = new MyClient();
        client.MessageReceivedCompleted += client_MessageReceivedCompleted;
        client.GetMessage();
    }

    private void client_MessageReceivedCompleted(object sender, MyEventArgs e)
    {
        Console.WriteLine(e.Message);
    }
}

上述示例代码中，MyClient类定义了一个GetMessage方法来模拟执行某个操作（在这个例子中，只是等待5秒种）。当操作完成时，MessageReceivedCompleted事件被触发，并带有一个MyEventArgs参数，它包含了操作结果。

EapDemo类中的ProcessMessage方法演示了如何使用该异步模式来获取操作的结果。我们创建MyClient对象并附加MessageReceivedCompleted事件的处理程序，然后调用GetMessage方法。最后，当完成事件发生时，我们将执行处理程序中的代码并在控制台上输出Hello，World!。

3. Begin/End模式

异步编程的第三种模式是Begin/End模式。类似于EAP模式，这种方式也要求定义一个或多个“完成事件”，但相应的，每个异步操作会返回一个IAsyncResult对象。用户通过该对象的EndXXX方法来获取操作结果。

以下是Begin/End模式示例：

public class MyData
{
    //模拟获取数据的方法
    public string GetData()
    {
        Thread.Sleep(5000);
        return "Hello, World!";
    }
}

public class BeginEndDemo
{
    public void ProcessData()
    {
        MyData data = new MyData();
        IAsyncResult asyncResult = data.BeginGetData(null, null);
        string result = data.EndGetData(asyncResult);

        Console.WriteLine(result);
    }
}

public static class MyDataExtensions
{
    public static IAsyncResult BeginGetData(this MyData data, AsyncCallback callback, object state)
    {
        Func<string> getDataFunc = new Func<string>(data.GetData);
        return getDataFunc.BeginInvoke(callback, state);
    }

    public static string EndGetData(this MyData data, IAsyncResult asyncResult)
    {
        Func<string> getDataFunc = ((AsyncResult)asyncResult).AsyncDelegate as Func<string>;
        return getDataFunc.EndInvoke(asyncResult);
    }
}

MyData类有一个GetData方法，它以同步方式获取数据并返回结果。为了模拟异步执行，GetData方法使用了Thread.Sleep方法暂停5秒。

BeginEndDemo类演示了如何使用Begin/End模式来获取异步的操作结果。在ProcessData方法中，我们实例化MyData并调用BeginGetData方法。在执行异步方法期间，我们还可以执行其他任务。当异步操作完成时，EndGetData方法将被调用，获取返回结果。

在该示例中，我们使用了扩展方法的方式实现了Begin/End模式。BeginGetData方法使用异步委托来调用GetData方法，并返回IAsyncResult对象。EndGetData方法获取异步操作结果并返回结果。

以上就是.NET异步编程模式的三种类型的介绍。虽然它们的实现方式不同，但是都是为了提高程序的效率和性能而产生的。在实际应用时，需要选择适合自己的异步编程模式。