异步方法在C#中的使用

async/await：简化异步代码编写，await 暂停方法但不阻塞线程。

CancellationToken：用于取消异步任务，避免不必要的执行。
Task 生命周期：包括启动、运行、完成、取消、异常等状态。
WinForm UI 线程：异步任务需通过 Invoke 或 SynchronizationContext 与 UI 线程交互。

private async Task ShowPopupWithCancellationAsync(CancellationToken token)
{using (Form popupForm = new Form { Text = "可取消弹窗", Size = new Size(300, 200) }){Button cancelButton = new Button { Text = "取消", Dock = DockStyle.Bottom };using (CancellationTokenSource cts = CancellationTokenSource.CreateLinkedTokenSource(token)){cancelButton.Click += (s, e) => cts.Cancel();popupForm.Controls.Add(cancelButton);popupForm.Show();try{// 模拟长时间运行的任务for (int i = 0; i < 10; i++){await Task.Delay(1000, cts.Token); // 检查取消popupForm.Invoke((Action)(() => popupForm.Text = $"计数: {i + 1}"));}}catch (OperationCanceledException){Console.WriteLine("任务被取消");}finally{popupForm.Invoke((Action)(() => popupForm.Close()));}}}
}// 调用示例
private async void Button_Click(object sender, EventArgs e)
{using (CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource()){// 可选：设置超时cts.CancelAfter(5000); // 5秒后自动取消await ShowPopupWithCancellationAsync(cts.Token);}
}

运行结果：
可能的取消场景
场景 A：用户点击 "取消" 按钮
触发cts.Cancel()，取消令牌被激活
Task.Delay检测到取消，抛出OperationCanceledException
进入catch块，输出 "任务被取消"
执行finally块，关闭弹窗
释放资源，流程结束场景 B：5 秒超时自动取消
当计数到 5 时（5 秒后），初始设置的cts.CancelAfter(5000)生效
取消令牌被激活，后续流程同场景 A
弹窗关闭，输出 "任务被取消"

CancellationTokenSource内部我感觉应该是用的单例和一个字典实现的。

Form、Button、TextBox、Label.Invoke(）等等，都是通过 Invoke 方法在 UI 线程更新，不会抛出异常。

private async Task ShowPopupWithErrorHandlingAsync()
{try{Form popupForm = new Form { Text = "弹窗", Size = new Size(300, 200) };popupForm.Show();await Task.Run(() =>{// 模拟异常throw new InvalidOperationException("模拟错误");});}catch (Exception ex){// 在 UI 线程显示错误this.Invoke((Action)(() =>{MessageBox.Show($"错误: {ex.Message}", "错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);}));}
}

不可以直接调用 MessageBox.Show，否则会大概率抛出跨线程操作异常，异常是在 Task.Run 内部抛出的 ——Task.Run 会将任务调度到 ThreadPool 线程（非 UI 线程） 执行，因此 catch 块的执行上下文默认是这个非 UI 线程。如果直接在非 UI 线程调用MessageBox.Show，相当于在非 UI 线程创建 / 操作 UI 控件，违反了 WinForms 的 “UI 控件必须由创建它的线程访问” 的规则，必然触发跨线程异常。

使用 SynchronizationContext（捕获 UI 线程的同步上下文，在非 UI 线程中 Post 操作）：
csharp

// 在 UI 线程（如构造函数、按钮点击事件）中先捕获上下文
private SynchronizationContext _uiSyncContext;
public Form1()
{InitializeComponent();_uiSyncContext = SynchronizationContext.Current; // 捕获 UI 线程的同步上下文
}// 在 catch 块中使用
catch (Exception ex)
{_uiSyncContext.Post(_ =>{MessageBox.Show($"错误: {ex.Message}", "错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);}, null);
}