使用 C# 和 .NET 生成和使用异步流

在软件开发中，处理 I/O 密集型任务，如文件读写、网络请求等，往往需要花费较长时间。这些等待时间会导致应用程序响应缓慢，影响用户体验。为了解决这个问题，异步编程应运而生。C# 是一种支持异步编程的语言，而 .NET 框架提供了丰富的异步编程模型。本文将介绍如何使用 C# 和 .NET 生成和使用异步流。

1. 异步编程简介

异步编程是一种编程范式，允许程序在等待某个操作完成时执行其他任务。这样可以提高应用程序的响应性和性能，特别是在处理 I/O 密集型任务时。
C# 中的异步编程主要依赖于 async 和 await 关键字。async 关键字用于声明一个异步方法，而 await 关键字用于等待一个异步操作完成。这两个关键字共同构成了 C# 的异步编程模型。

1.1 创建异步方法

要在 C# 中创建异步方法，需要在方法签名前添加 async 关键字。这样，编译器就会知道该方法包含异步操作，并在调用时适当处理。

public async Task MyAsyncMethod()
{
   
   
    // 异步操作
}

1.2 使用 await 关键字

await 关键字用于等待一个异步操作完成。在 await 表达式中，可以指定一个 Task 类型的变量，表示要等待的操作。当 await 表达式执行时，当前任务将被挂起，直到所等待的操作完成。
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public async Task MyAsyncMethod()
{
string result = await GetSomeAsyncOperation();
// 使用结果
}
public async Task GetSomeAsyncOperation()
{
// 异步操作
return “结果”;
}

2. 异步流

.NET 5 及更高版本引入了异步流（Async Streams），这是一种新的异步 I/O 模型，可以简化异步文件的读取、写入和处理。异步流尤其适用于需要处理大量数据的情况，如读取大型文件或遍历大量行。

2.1 创建异步流

要创建一个异步流，可以使用 System.IO.AsyncStreams 命名空间中的 AsyncStreamReader 和 AsyncStreamWriter 类。这两个类分别用于读取和写入异步流。

using System.IO.AsyncStreams;
// 创建异步流读取器
var reader = new AsyncStreamReader("example.txt");
// 创建异步流写入器
var writer = new AsyncStreamWriter("output.txt");

2.2使用异步流读取数据

异步流读取器提供了 ReadLineAsync 方法，用于异步地读取一行数据。

string line;
while ((line = await reader.ReadLineAsync()) != null)
{
   
   
    Console