c# Async streams的使用解析

更新時間：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習使用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語法糖的本質(zhì)
如何使用異步流
附加探索：編寫一個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。
如果你真的使用強類型IEnumerable/IEnumerator來產(chǎn)生/消費可枚舉類型，會發(fā)現(xiàn)要寫很多瑣碎代碼。

C#推出的yield return迭代器語法糖，簡化了產(chǎn)生可枚舉類型的編寫過程。(編譯器將yield return轉(zhuǎn)換為狀態(tài)機代碼來實現(xiàn)IEnumerable，IEnumerator)

yield 關鍵字可以執(zhí)行狀態(tài)迭代，并逐個返回枚舉元素，在返回數(shù)據(jù)時，無需創(chuàng)建臨時集合來存儲數(shù)據(jù)。

C#foreach語法糖，簡化了消費可枚舉類型的編寫過程。(編譯器將foreach抓換為強類型的方法/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異步編程語法糖，簡化了異步的編寫過程。(編譯器將await/async語法糖轉(zhuǎn)換為狀態(tài)機，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，接收并處理數(shù)據(jù)，但不會以阻塞cpu的形式等待，這在lot流式數(shù)據(jù)中很常見。

異步迭代

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

這是一個[相互獨立的長耗時行為的集合(假設分別耗時5,4,3,2,1s)]，
我們使用C#8.0異步可枚舉類型IAsyncEnumerable，異步產(chǎn)生/消費枚舉元素。

與同步版本IEmunerable類似，IAsyncEnumerable也有對應的IAsyncEnumerator迭代器，迭代器的實現(xiàn)過程決定了foreach消費的順序。

C#8.0 Asynchronous streams

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

返回異步流的方法特征：

以async修飾符聲明
返回IAsyncEnumerable<T>對象
方法包含yield return語句，用來異步持續(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);    //  模擬長耗時
        yield return html;
    }
 }

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

以上不會等待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15s，每一次枚舉都是異步的。

附加思考：產(chǎn)生一個有意思的迭代器

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

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);      // 模擬長耗時任務
        tasklist.Add(t);
    }
     while(tasklist.Any())  
    {
       var tFinlish = await Task.WhenAny(tasklist);
       tasklist.Remove(tFinlish); 
       yield return await tFinlish;
    }
}

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