Эволюция. 
Научно-педагогическая практика

По мере развития .NET Framework было много нововведений и подходов для запуска асинхронных операций. Первым решением для асинхронных задач стал подход под названием APM (Asynchronous Programming Model). Он основан на асинхронных делегатах, которые используют пару методов с именами BeginOperationName и EndOperationName, которые соответственно начинают и завершают асинхронную операцию OperationName. После вызова метода BeginOperationName приложение может продолжить выполнение инструкций в вызывающем потоке, пока асинхронная операция выполняется в другом. Для каждого вызова метода BeginOperationNameв приложении также должен присутствовать вызов метода EndOperationName, чтобы получить результаты операции.

Данный подход можно встретить во множестве технологий и классов, но он чреват усложнением и избыточностью кода.

В версии 2.0 была введена новая модель под названием EAP (Event-based Asynchronous Pattern).

Класс, поддерживающий асинхронную модель, основанную на событиях, будет содержать один или несколько методов MethodNameAsync. Он может отражать синхронные версии, которые выполняют то же действие с текущим потоком. Также в этом классе может содержаться событие MethodNameCompleted и метод MethodNameAsyncCancel (или просто CancelAsync) для отмены операции. Данный подход распространен при работе с сервисами.

В Silverlight применяется для обращения к серверной части, а Ajax по сути представляет из себя реализацию данного подхода. Стоит опасаться длинных цепочек связанных вызовов событий, когда по завершении одной долгосрочной операции в событии ее завершения вызывается следующая, потом еще следующая и так далее. Это чревато дэдлоками и непредвиденными результатами.

Обработка исключений и результаты асинхронной операции доступны только в обработчике события посредством соответствующих свойств параметра: Error и Result.

В .NET Framework 4.0 была введена усовершенствованная модель под названием TAP (Task-based Asynchronous Model), которая основана на задачах. На них также построены TPL и PLINQ, но о них поговорим подробно в следующий раз.

Данная реализация асинхронной модели базируется на типах Task и TaskSystem.Threading.Tasks, которые используются для предоставления произвольных асинхронных операций. TAP — это рекомендуемый асинхронный шаблон для разработки новых компонентов.

Очень важно понимать разницу между потоком (Thread) и задачей (Task), которые сильно отличаются. Thread (поток) представляет собой инкапсуляцию потока выполнения, в то время как Task является работой (или просто асинхронной операцией), которая может быть выполнена параллельно. Для выполнения задачи используется свободный поток из пула потоков. По завершении работы поток будет возвращен обратно в пул, а пользователь класса получит результат задачи.

Если вам нужно запустить длительную операцию и вы не хотите надолго блокировать один из потоков пула, то можете это сделать при помощи параметра TaskCreationOptions.LongRunning. Создавать и запускать задачи можно разными способами, и часто непонятно, какой из них выбрать. Разница, в основном, лишь в удобстве использования и количестве параметров с настройками, которые доступны в том или ином способе.

В последних версиях фреймворка появились новые возможности на основе все тех же задач, которые упрощают написание асинхронного кода и делают его более читабельным и понятным. Для этого введены новые ключевые слова async и await, которыми помечаются асинхронные методы и их вызовы.

Асинхронный код становится очень похожим на синхронный: мы просто вызываем нужную операцию и весь код, который следует за ее вызовом, автоматически будет завернут в некий «колбек», который вызовется после завершения асинхронной операции.

Также данный подход позволяет обрабатывать исключения в синхронной манере; явно дожидаться завершения операции; определять действия, которые должны быть выполнены, и соответствующие условия. Например, мы можем добавить код, который будет выполнен только в том случае, если в асинхронной операции было сгенерировано исключение. Но не все так просто, даже несмотря на массу информации на эту тему.