Windows 8 Store Apps 非同步程式設計：IAsyncAction、IAsyncOperation 與進度回報完整指南

前言

Windows Runtime (WinRT) 以非同步為核心設計理念，所有可能超過 50ms 的 API 均為非同步。WinRT 定義了四種標準非同步介面，構成非同步程式設計的基石。本文深入解析 IAsyncAction、IAsyncOperation<TResult>、IAsyncActionWithProgress<TProgress>、IAsyncOperationWithProgress<TResult, TProgress> 的特性、建立方式與進階用法。

四大非同步介面總覽

所有介面均繼承自 IAsyncInfo，提供 Cancel()、Close()、ErrorCode、Id、Status 等共同成員。

建立非同步操作：AsyncInfo.Run 工廠方法

System.Runtime.InteropServices.WindowsRuntime.AsyncInfo 提供靜態工廠方法，將 Task 或委派包裝為 WinRT 標準介面：

// IAsyncAction：無返回、無進度
public IAsyncAction CreateAction() {
    return AsyncInfo.Run(token => Task.Run(() => {
        token.WaitHandle.WaitOne(3000);
        token.ThrowIfCancellationRequested();
    }, token));
}

// IAsyncOperation：有返回、無進度
public IAsyncOperation CreateOperation(int x, int y) {
    return AsyncInfo.Run(token => Task.Run(() => {
        token.WaitHandle.WaitOne(3000);
        token.ThrowIfCancellationRequested();
        return x * y;
    }, token));
}

// IAsyncActionWithProgress：無返回、有進度
public IAsyncActionWithProgress CreateActionWithProgress() {
    return AsyncInfo.Run((token, progress) => Task.Run(() => {
        for (int p = 0; p <= 100; p++) {
            token.WaitHandle.WaitOne(100);
            token.ThrowIfCancellationRequested();
            progress.Report(p); // 回報進度 0-100
        }
    }, token));
}

// IAsyncOperationWithProgress：有返回、有進度
public IAsyncOperationWithProgress CreateOperationWithProgress() {
    return AsyncInfo.Run((token, progress) => Task.Run(() => {
        for (int p = 0; p <= 100; p++) {
            token.WaitHandle.WaitOne(100);
            token.ThrowIfCancellationRequested();
            progress.Report(p);
        }
        return "完成";
    }, token));
}

消費非同步操作：完成事件與進度事件

WinRT 非同步模式採用事件基礎模式（EAP），而非 await：

var action = CreateActionWithProgress();

// 完成事件
action.Completed = (asyncInfo, status) => {
    switch (status) {
        case AsyncStatus.Completed:
            Debug.WriteLine("成功完成");
            break;
        case AsyncStatus.Canceled:
            Debug.WriteLine("已取消");
            break;
        case AsyncStatus.Error:
            Debug.WriteLine($"錯誤: {asyncInfo.ErrorCode}");
            break;
    }
};

// 進度事件（僅 WithProgress 介面）
action.Progress = (asyncInfo, progressValue) => {
    Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.Normal, () => {
        ProgressBar.Value = progressValue;
    });
};

// 取消操作
action.Cancel();

與 async/await 的互操作

雖然 WinRT 原生使用事件模式，但 await 可直接消費這四種介面，編譯器自動處理轉換：

// 直接 await IAsyncAction
await CreateAction();

// await IAsyncOperation 獲取結果
int result = await CreateOperation(10, 20);

// await 帶進度操作（需手動訂閱進度事件）
var op = CreateOperationWithProgress();
op.Progress = (_, p) => UpdateProgress(p);
string result = await op;

注意： await 會捕獲當前 SynchronizationContext，UI 線程上預設回到 UI 線程。使用 .ConfigureAwait(false) 可避免切換回 UI 線程，提升效能。

var cts = new CancellationTokenSource();
var action = AsyncInfo.Run(token => Task.Run(() => {
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        token.WaitHandle.WaitOne(100);
        token.ThrowIfCancellationRequested(); // 拋出 OperationCanceledException
    }
}, token));

// 3 秒後自動取消
cts.CancelAfter(TimeSpan.FromSeconds(3));

try {
    await action;
} catch (OperationCanceledException) {
    // 處理取消
}