异步流?

Async Stream 简单说来是一种非同步的迭代器模式,说更白一点就是可以await 的foreach。在过去的C# 中如果要回传一个可迭代的IEnumerable<T> ,我们可能会这样写:

    public class EnumerableProcess
{
async static public Task<IEnumerable<string>> ReadLineAsync(string path)
{
List<string> list = new List<string>();
using (StreamReader reader = File.OpenText(path))
{
while (await reader.ReadLineAsync() is string result)
{
list.Add(result);
await Task.Delay(100);
}
}
return list;
}
}

  这是一个非同步一行一行读取文字档的例子,这个例子里的回传型别是一个Task<IEnumerable<string>>   ,外部程式码将会这样呼叫这个方法:

 var r = await EnumerableProcess.ReadLineAsync(path);
foreach (var item in r)
{
Console.WriteLine(item);
}

  

这造成一个长时等待的问题,因为呼叫端必须等待ReadLineAsync 这个Task 整个完成后才能回传;所以C# 8.0 引入了Async Stream 使得非同步的迭代得以实现, 这件事情不仅仅牵涉到编译器,也需要一些新的型别,主要是以下三个:

(1) IAsyncDisposable -- IAsyncEnumerator<out T> 将会拓展这个介面

public interface IAsyncDisposable
{
ValueTask DisposeAsync();
}

(2)IAsyncEnumerator <out T>

public interface IAsyncEnumerator<out T> : IAsyncDisposable
{
T Current { get; } ValueTask<bool> MoveNextAsync();
}

(3)IAsyncEnumerable <out T>

public interface IAsyncEnumerable<out T>
{
IAsyncEnumerator<T> GetAsyncEnumerator();
}

实作Async Stream

由于此时在框架中对于整个Async Stream 的实作尚未完整,所以没办法直接使用yield return,先示范最基本的写法,建立一个类别,并且实作以上介面:

    sealed class AsyncFileProcess : IAsyncEnumerable<string>, IAsyncEnumerator<string>
{
private readonly StreamReader _reader; private bool _disposed;
public AsyncFileProcess(string path)
{
_reader = File.OpenText(path);
_disposed = false;
} public string Current { get; private set; }
public IAsyncEnumerator<string> GetAsyncEnumerator()
{
return this;
}
async public ValueTask<bool> MoveNextAsync()
{
await Task.Delay(100);
var result = await _reader.ReadLineAsync();
Current = result;
return result != null;
} async public ValueTask DisposeAsync()
{
await Task.Run(() => Dispose());
} private void Dispose()
{
Dispose(true);
GC.SuppressFinalize(this);
} private void Dispose(bool disposing)
{
if (!this._disposed)
{
if (_reader != null)
{
_reader.Dispose();
}
_disposed = true;
}
}
}

呼叫端就可以这样呼叫它:

var process = new AsyncFileProcess("SourceFile.txt");
try
{
await foreach (var s in process)
{
Console.WriteLine(s);
} Console.ReadLine();
}
finally
{
await process.DisposeAsync();
}

你可以感受到第一个例子是停顿了很久之后,蹦一下全跳出来;而第二的例子则会一行行跑出来(为了强化这个效果在两方都加了Task.Delay )。在第二个例子的呼叫端可以看到await foreach 的使用。

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