之前寫(xiě)《.NET gRPC 核心功能初體驗(yàn)》，利用gRPC雙向流做了一個(gè)打乒乓的Demo，存儲(chǔ)消息的對(duì)象是IAsyncEnumerable<T>，這個(gè)異步可枚舉泛型接口支撐了gRPC的實(shí)時(shí)流式通信。

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。
(看你骨骼驚奇，再送你一本《2021年了，IEnumerable、IEnumerator接口還傻傻分不清楚？》)
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。??

以上總耗時(shí)取決于 耗時(shí)最長(zhǎng)的那個(gè)枚舉任務(wù)：5s

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.NETCore 3.1 已經(jīng)可以在webapi中使用異步流，意味著我們可將流式數(shù)據(jù)返回到HTTP響應(yīng)。

前端也已經(jīng)有試驗(yàn)性的Streams API可以消費(fèi)流式數(shù)據(jù)。

傳送門(mén):? ?https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Streams_API
瀏覽器兼容列表:? ? https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Streams_API#browser_compatibility

對(duì)于web應(yīng)用，這著實(shí)能提高 可交互性：
想象之前含多個(gè)長(zhǎng)耗時(shí)行為的列表數(shù)據(jù)，現(xiàn)在不必等待所有數(shù)據(jù)，配以loading，誰(shuí)先完成誰(shuí)加載，效果杠杠。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C#8.0宝藏好物Async streams的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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