快捷導(dǎo)航

c# Async streams的使用解析

更新時(shí)間：2021年04月24日 11:17:04 作者：小碼甲

這篇文章主要介紹了c# Async streams的使用解析，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用c#，感興趣的朋友可以了解下

本文我將回顧分享

foreach/yield return/async await語(yǔ)法糖的本質(zhì)
如何使用異步流
附加探索：編寫(xiě)一個(gè)更有意義的迭代效果

foreach/ yield return/async await的本質(zhì)
.NET誕生之初，就通過(guò)IEnumerable、IEnumerator提供迭代能力，前者代表具備可枚舉的性質(zhì)，后者代表可被枚舉的方式。
如果你真的使用強(qiáng)類(lèi)型IEnumerable/IEnumerator來(lái)產(chǎn)生/消費(fèi)可枚舉類(lèi)型，會(huì)發(fā)現(xiàn)要寫(xiě)很多瑣碎代碼。

C#推出的yield return迭代器語(yǔ)法糖，簡(jiǎn)化了產(chǎn)生可枚舉類(lèi)型的編寫(xiě)過(guò)程。(編譯器將yield return轉(zhuǎn)換為狀態(tài)機(jī)代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)IEnumerable，IEnumerator)

yield 關(guān)鍵字可以執(zhí)行狀態(tài)迭代，并逐個(gè)返回枚舉元素，在返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，無(wú)需創(chuàng)建臨時(shí)集合來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

C#foreach語(yǔ)法糖，簡(jiǎn)化了消費(fèi)可枚舉類(lèi)型的編寫(xiě)過(guò)程。(編譯器將foreach抓換為強(qiáng)類(lèi)型的方法/屬性調(diào)用)

IEnumerable src = ...;
IEnumerator e = src.GetEnumerator();
try
{
  while (e.MoveNext()) Use(e.Current);
}
finally { if (e != null) e.Dispose(); }

NET Framework4引入Task，.NET Framework 4.5/C#5.0引入了await/async異步編程語(yǔ)法糖，簡(jiǎn)化了異步的編寫(xiě)過(guò)程。(編譯器將await/async語(yǔ)法糖轉(zhuǎn)換為狀態(tài)機(jī)，產(chǎn)生Task并在內(nèi)部回調(diào))

☺️以上也看出微軟為幫助我們更快速優(yōu)雅地編寫(xiě)代碼，給了很多糖，編譯器做了很多事情。

C#提供了迭代、異步的快捷方式，能否將兩者結(jié)合？
兩者結(jié)合的效果就是：我們希望在數(shù)據(jù)就緒時(shí)，接收并處理數(shù)據(jù)，但不會(huì)以阻塞cpu的形式等待，這在lot流式數(shù)據(jù)中很常見(jiàn)。

異步迭代

有一只爬蟲(chóng)要通過(guò)列表頁(yè)上的鏈接，抓取鏈接背后的html內(nèi)容并顯示。

這是一個(gè)[相互獨(dú)立的長(zhǎng)耗時(shí)行為的集合(假設(shè)分別耗時(shí)5,4,3,2,1s)]，
我們使用C#8.0異步可枚舉類(lèi)型IAsyncEnumerable，異步產(chǎn)生/消費(fèi)枚舉元素。

與同步版本IEmunerable類(lèi)似，IAsyncEnumerable也有對(duì)應(yīng)的IAsyncEnumerator迭代器，迭代器的實(shí)現(xiàn)過(guò)程決定了foreach消費(fèi)的順序。

C#8.0 Asynchronous streams

C#8.0中一個(gè)重要的特性是異步流(async stream), 可以輕松創(chuàng)建和消費(fèi)異步枚舉。

返回異步流的方法特征：

以async修飾符聲明
返回IAsyncEnumerable<T>對(duì)象
方法包含yield return語(yǔ)句，用來(lái)異步持續(xù)返回元素

static async Task Main(string[] args)
{
      Console.WriteLine(DateTime.Now + $"\tThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}\r\n");

      await foreach (var html in FetchAllHtml())
      {
           Console.WriteLine(DateTime.Now + $"\tThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}\t" + $"\toutput:{html}");
      }
      Console.WriteLine("\r\n" + DateTime.Now + $"\tThreadId:{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}\t");
      Console.ReadKey();
 }

 static async IAsyncEnumerable<string> FetchAllHtml()
 {
    for (int i = 5; i >= 1; i--)
    {
        var html = await Task.Delay(i* 1000).ContinueWith((t,i)=> $"html{i}",i);    //  模擬長(zhǎng)耗時(shí)
        yield return html;
    }
 }

for循環(huán)結(jié)合yield關(guān)鍵字，決定了IAsyncEnumerator的實(shí)現(xiàn);
以上代碼將使得await foreach消費(fèi)異步枚舉時(shí)，采用與for循環(huán)一樣的順序，也就是產(chǎn)生異步任務(wù)的先后順序。

以上不會(huì)等待15s然后一股腦拋出所有數(shù)據(jù)，而是根據(jù)枚舉for循環(huán) 依次就緒，依次顯示，總共還是耗時(shí)15s，每一次枚舉都是異步的。

附加思考：產(chǎn)生一個(gè)有意思的迭代器

☺️ 但是我內(nèi)心想，能不能按照完成異步任務(wù)的順序，先完成先消費(fèi)，這難道不是人之常情，交互體驗(yàn)應(yīng)該更好。

static async IAsyncEnumerable<string> FetchAllHtml()
{  
    var tasklist= new List<Task<string>>();
    for (int i = 5; i >= 1; i--)
    {
        var t= Task.Delay(i* 1000).ContinueWith((t,i)=>$"html{i}",i);      // 模擬長(zhǎng)耗時(shí)任務(wù)
        tasklist.Add(t);
    }
     while(tasklist.Any())  
    {
       var tFinlish = await Task.WhenAny(tasklist);
       tasklist.Remove(tFinlish); 
       yield return await tFinlish;
    }
}

上面我先構(gòu)造了可等待的任務(wù)列表，通過(guò)Task.WhenAny() 返回異步任務(wù)先完成的迭代元素。