C# 异步流

2023-10-24 13:57:33 浏览数 (1)

在C#中,异步流(Async Streams)是指一种允许你以异步方式生成一系列值的技术。异步流使你能够使用异步方法生成序列,并且能够在序列生成的过程中进行异步操作。异步流通常用于处理大量的数据,例如从数据库或网络中异步读取数据。

异步流的常见用法

1. 基本异步流使用:

在异步方法中使用yield return语句返回值,使得异步流可以逐个元素生成。这个方法通常用于异步读取大型数据集,如数据库查询或文件处理。

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async IAsyncEnumerable<int> GenerateNumbersAsync()
{
    for (int i = 0; i < 10; i  )
    {
        await Task.Delay(100);
        yield return i;
    }
}
2. 使用await foreach迭代异步流:

通过await foreach语法,可以异步地枚举异步流的元素。

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await foreach (var number in GenerateNumbersAsync())
{
    Console.WriteLine(number);
}
3. 异步筛选和转换:

异步流可以像 LINQ 查询一样使用 WhereSelect等方法进行筛选和转换。

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async IAsyncEnumerable<int> GenerateNumbersAsync()
{
    for (int i = 0; i < 10; i  )
    {
        await Task.Delay(100);
        yield return i;
    }
}

var filteredNumbers = GenerateNumbersAsync().Where(n => n % 2 == 0);
await foreach (var number in filteredNumbers)
{
    Console.WriteLine(number);
}
4. 多个异步流的合并:

你可以将多个异步流合并为一个异步流,然后进行迭代。

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async IAsyncEnumerable<int> GenerateNumbersAsync()
{
    for (int i = 0; i < 10; i  )
    {
        await Task.Delay(100);
        yield return i;
    }
}

async IAsyncEnumerable<string> GenerateStringsAsync()
{
    for (int i = 0; i < 10; i  )
    {
        await Task.Delay(150);
        yield return $"String {i}";
    }
}

var merged = MergeAsyncStreams(GenerateNumbersAsync(), GenerateStringsAsync());

await foreach (var item in merged)
{
    Console.WriteLine(item);
}

async IAsyncEnumerable<object> MergeAsyncStreams(IAsyncEnumerable<int> numbers, IAsyncEnumerable<string> strings)
{
    await foreach (var number in numbers)
    {
        yield return number;
    }

    await foreach (var str in strings)
    {
        yield return str;
    }
}
5. 使用 ConfigureAwait 控制异步流的上下文切换:

在异步流中,可以使用 ConfigureAwait 来控制异步操作的上下文切换。例如,在ASP.NET应用程序中,使用ConfigureAwait(false)可以避免将上下文切换回主线程,提高性能。

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async IAsyncEnumerable<int> GenerateNumbersAsync()
{
    for (int i = 0; i < 10; i  )
    {
        await Task.Delay(100).ConfigureAwait(false);
        yield return i;
    }
}

异步流的应用场景

异步流适用于需要处理大量数据、涉及到IO密集型操作、需要提高性能和响应性的场景。通过异步流,你可以在处理数据的同时进行异步操作,提高应用程序的吞吐量和性能。

1. 数据库操作:

异步流可以用于从数据库中异步读取大量数据。它允许你逐行异步地读取数据库记录,而不需要将整个结果集一次性加载到内存中,这在处理大型数据库时非常有用。

2. 文件处理:

异步流可用于异步读取和写入大文件。通过异步流,你可以逐行异步地读取文件内容,或者逐行异步地将数据写入文件,而不需要一次性读取整个文件或者将所有数据一次性写入文件。

3. 网络操作:

异步流非常适合用于处理网络请求。例如,异步流可以用于逐行异步地从网络流中读取数据,或者逐行异步地将数据写入网络流,而不需要等待整个数据传输完成。

4. 日志处理:

在应用程序中,异步流可以用于异步地将日志数据写入文件或者数据库,而不会阻塞应用程序的主线程。这对于高性能的日志记录非常重要。

5. 实时数据处理:

在需要实时处理大量数据的应用中,异步流可以用于异步地处理数据流。例如,可以使用异步流处理传感器数据、日志数据或者其他实时数据流,而无需将所有数据一次性加载到内存中。

6. API调用:

当你需要从多个API端点异步获取数据时,异步流可以用于逐个异步地调用API,并将结果逐行返回给调用方。这样可以提高系统的并发性和性能。

7. 批处理:

在批处理任务中,异步流可以用于异步地处理大量的输入数据。例如,可以从文件中逐行读取数据,逐行进行处理,并异步地将处理结果写入另一个文件,而不需要在内存中同时存储所有数据。

思路引导

例如网盘,众所周知网盘的存储量动不动就是TB级别的所以数据量是非常大的。如果想让用户流畅的使用网盘不卡顿就需要做很多优化了。异步流的概念就比较适用于这个场景。

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