C#中有個很好用的東西，TAP異步編程（Task-based Asynchronous Pattern），是目前C#推薦的異步編程模型。它基于 System.Threading.Tasks.Task 和 async/await 關鍵字，旨在簡化異步代碼的編寫、調試和維護。TAP 是現代 .NET 應用開發中最常用、最推薦的異步編程方式。
要實現TAP，有三個基本元素：Task、async和await。

• Task: 表示一個異步操作，可能沒有返回值（Task）或有返回值（Task<T>）
• async： 標記一個方法為異步
• await： 用于等待一個異步操作完成，不會阻塞當前線程。

在Winform中，使用好TAP編程，可以方便的將異步回調操作變為同步，且不會阻塞UI線程！ 非常優雅。

千問3給出的TAP優勢：

特性	說明
簡化異步代碼	使用 async/await 避免了復雜的回調嵌套（回調地獄）。
線程友好	不會阻塞主線程（如 UI 線程），提升用戶體驗。
異常處理統一	異常可以通過 try/catch 捕獲，不需要額外的錯誤回調。
取消支持	支持通過 CancellationToken 安全取消異步操作。
上下文感知	通過 SynchronizationContext 自動恢復執行上下文（如 UI 線程）

1.回調封裝為異步

回調的關鍵是需要有key來識別是哪次調用！
通過TaskCompletionSource來封裝回調執行時傳輸的結果數據。
通過await 一個Task實現阻塞等待。
基本代碼如下：

public static class CallBackAsync{// 存儲異步任務的上下文private static readonly ConcurrentDictionary<int, TaskCompletionSource<int>> _pendingTasks = new ConcurrentDictionary<int, TaskCompletionSource<int>>();// 回調中調用public static void OnCallBackAsync(int key, int result){if (_pendingTasks.TryRemove(key, out var tcs)){tcs.TrySetResult(result);//這里會激發await，并返回結果}}// 異步調用public static async Task<int> ChannelCtrlAsync(int key){var tcs = new TaskCompletionSource<int>();// 緩存任務上下文_pendingTasks[key] = tcs;// 調用原生同步方法int ret = NativeFunc(key);if (ret != 0){_pendingTasks.TryRemove(key, out _);tcs.TrySetException(new Exception($"{ret}")); //通過異常碼返回錯誤！}return await tcs.Task; //關鍵點}// 原生方法public static int NativeFunc(int key){Console.WriteLine("NativeFunc");//異常情況//return -1;//線程中模擬回調Task.Run(() =>{OnCallBackAsync(1, 99);});return 0;}}

這里用ConcurrentDictionary字典封裝了key和TaskCompletionSource的上下文信息，異步調用時要創建一份，回調時進行查找并刪除。
注意當原生調用立即返回錯誤且不進回調時，產生的錯誤碼沒法通過TaskCompletionSource傳出，此時可通過異常機制來輸出。

按鈕調用的實現：

private async void button1_Click(object sender, EventArgs e) //必須async標記{try{var result = await CallBackAsync.ChannelCtrlAsync(1).ConfigureAwait(true); // 恢復UI上下文//繼續干其他事情，UI不會阻塞}catch (Exception ex){//表示底層調用直接返回了錯誤碼Console.WriteLine($"底層直接返回，返回值：{ex.Message}");}}

2.阻塞調用封裝

此時無需TaskCompletionSource去手動等待，比如串口的阻塞式異步：

public async Task SendDataAsync(string strText){return await Task.Run(() =>{m_Port.Write(strText);});}

3.任務取消

通過傳入參數CancellationTokenSource 對象，可以在外部調用Cancel()方法取消任務。

public async Task SendXXXAsync(string strText， CancellationTokenSource cts){return await Task.Run(() =>{while(1){if (cts != null && cts.Token.IsCancellationRequested){return;}m_Port.Write(部分數據); //循環發送使用}});}

4.超時處理

var timeoutTask = Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(3));
var completedTask = await Task.WhenAny(task, timeoutTask);
if (completedTask == timeoutTask)
{// 超時處理邏輯tcs.TrySetException(new Exception("ERR_CTRL_TIMEOUT")); //通過異常碼返回錯誤！
}
return await tcs.Task;