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Tasks和异步编程模型APM(Tasks and the Asynchronous Programming Model)
从APM到Tasks
APM模式依赖两个对应的方法来表示一个异步操作：BeginMethodName和EndMethodName。在高级别，begin方法接受的参数和相应的同步方法MethodName的参数是一样的，而且还接受一个AsyncCallback和一个object state。begin方法然后返回IAsyncResult,IAsyncResult从它的AsyncState属性返回传递给begin方法的object state。异步操作完成时，IAsyncResult的IsCompleted属性会开始返回true，且会设置它的AsyncWaitHandle属性。而且，如果begin方法的AsyncCallback参数是非空的，那么会调用callback，且将它传给从begin方法返回的相同的IAsyncResult。当异步操作确实完成时，会使用EndMethodName方法连接该操作，检索任何结果或者强制产生的异常传播。
由于APM模式结构的本质，构建一个APM的包装器来将它暴露为一个TAP实现是相当容易的。实际上，.Net Framework 4 以TaskFactory.FromAsync的形式提供了转化的帮助路线。
思考.Net 中的Stream类和BeginRead/EndRead 方法，它们都代表了同步的Read方法的APM对应版本：
public int Read( byte [] buffer, int offset, int count); … public IAsyncResult BeginRead( byte [] buffer, int offset, int count, AsyncCallback callback, object state); public int EndRead(IAsyncResult asyncResult);
利用FromAsycn,可实现该方法的TAP包装器：
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); }
这个使用了FromAsync的实现和下面的具有同样效果：
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; }
从Tasks到APM
对于现有的基础设施期望代码实现APM模式的场合，能够采取TAP实现以及在期待TAP实现的地方使用它也是很重要的。幸好有了tasks的组合性，以及Task本身实现IAsyncResult的事实，使用一个简单的帮助函数就可以实现了（这里展示的是一个Task<TResult>的扩展，但几乎相同的函数可能用于非泛型的Task）：
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; }
现在，想一个有TAP实现的场合：
public static Task<string> DownloadStringAsync(Uri url);
且我们需要提供APM实现：
public IAsyncResult BeginDownloadString( Uri url, AsyncCallback callback, object state); public string EndDownloadString(IAsyncResult asyncResult);
可以通过下面代码实现：
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; }
Tasks和基于事件的异步模式EAP（Event-based Asynchronous Pattern）
基于事件的异步模式依赖于一个返回void的实例MethodNameAsync方法，接收和同步方法MethodName方法相同的参数，并且要实例化异步操作。实例异步操作之前，事件句柄使用相同实例上的事件注册，然后触发这些事件来提供进度和完成通知。事件句柄一般都是自定义的委托类型，该委托类型利用了派生自ProgressChangedEventArgs或AsyncCompletedEventArgs的事件参数类型。
包装一个EAP实现更复杂一些，因为该模式本身牵扯了比APM模式更多的变量和更少的结构。为了演示，接下来包装一个DownloadStringAsync方法。DownloadStringAsync接受一个Uri参数，为了上报多个进度上的统计数据，下载时会触发DownloadProgressChanged 事件，完成时会触发DownloadStringCompleted 事件。最终结果是一个包含在指定Uri的页面内容的字符串。
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; }
Tasks和等待句柄（WaitHandlers）
从WaitHandlers到Tasks
高级的开发人员可能会发现，WaitHandle 设置时，自己利用 WaitHandles 和线程池的 RegisterWaitForSingleObject 方法进行异步通知，然而这本质上不是一个异步模式 。我们可以包装RegisterWaitForSingleObject来启用WaitHandle之上的任何异步等待的基于task的选择：
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(_ => rwh.Unregister(null)); return t; }
使用那些之前演示的构建于Task之上的数据结构的技巧，相似地，构建一个不依赖WaitHandles且完全以Task的角度工作的异步信号灯（semaphore）也是可能的。事实上，.Net 4.5中的SemaphoreSlim 类型暴露了开启这个的WaitAsync方法。
比如，之前提到的System.Threading.Tasks.Dataflow.dll中的BufferBlock<T>类型可以这样使用：
static SemaphoreSlim m_throttle = new SemaphoreSlim(N, N); static async Task DoOperation() { await m_throttle.WaitAsync(); … // do work m_throttle.Release (); }
从Tasks到WaitHandlers
如之前提到的，Task类实现了IAsyncResult，该IAsyncResult的实现暴露了一个返回WaitHandle的AsycnWaitHandle属性，此WaitHandle是在Task完成时设置的。照这样，获得一个Task的WaitHandle可以像下面这样实现：
WaitHandle wh = ((IAsyncResult)task).AsyncWaitHandle;
