【C#】并行编程实战：异步流

        本来这章该讲的是 ASP .NET Core 中的 IIS 和 Kestrel ，但是我看了下这个是给服务器用的。而我只是个 Unity 客户端程序，对于服务器的了解趋近于零。

        鉴于我对服务器知识和需求的匮乏，这里就不讲原书（大部分）内容了。本章节里面有一部分还是客户端也可以学习的，就是异步流。所以这个章节就改为只学习异步流即可。

        本教程学习工程：魔术师Dix / HandsOnParallelProgramming · GitCode

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1、异步流简介

        .Net Core 3.0 还引入了异步流（Asynchronous Stream）支持。

异步返回类型 | Microsoft Learn了解在 C# 中异步方法可以具有的返回类型，以及每种类型的代码示例。https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/asynchronous-programming/async-return-types

        这项新功能可以使开发人员等待 IAsyncEnumerable 上的 foreach 循环以使用流中的元素，并使用 yield 返回流以生成元素。异步流不但支持海量数据，而且可使服务器在同一时间通过有效地利用线程来做出响应。

2、语法介绍

        按照本章节的说法，我们这里使用两个接口：IAsyncEnumerable 和 IAsyncEnumerator。对于接口的实现比较好说，直接看代码：

    public class MyAsyncEnumerable : IAsyncEnumerable
    {

        private MyAsyncEnumerator mAsyncEnumerator;

        public IAsyncEnumerator GetAsyncEnumerator(CancellationToken cancellationToken = default)
        {
            if (mAsyncEnumerator == null)
                mAsyncEnumerator = new MyAsyncEnumerator();
            return mAsyncEnumerator;
        }
    }
    
    public class MyAsyncEnumerator : IAsyncEnumerator
    {
        private int m_Value;

        public async ValueTask MoveNextAsync()
        {
            m_Value++;
            await Task.Delay(1000);
            if (m_Value < 10)
                return true;
            else
                return false;
        }

        public int Current => m_Value;

        public ValueTask DisposeAsync()
        {
            m_Value = 0;
            return new ValueTask(Task.CompletedTask);
        }
    }

        这里我们看到，每次执行 MoveNext 的时候，就会等待 1s （这里是模拟某个非常耗时的函数），之后再继续执行直到返回 false，这里当然是和普通迭代器模式是一样的。

3、测试用例

        下面我们来测试一下，直接在主线程调用运行以下函数：

        public static async void TestRunWithAsyncStream()
        {
            Debug.Log("TestRunWithAsyncStream Start !");
            MyAsyncEnumerable myEnumerable = new MyAsyncEnumerable();
            await foreach (var item in myEnumerable)
            {
                Debug.Log($"{Task.CurrentId} => {item}");                
            }
            Debug.Log("TestRunWithAsyncStream End !");
        }

        运行结果如下：

         可见运行过程中并没有阻塞主线程，而是在异步执行了MoveNext，将值返回到当前循环体中。由于方法体是在主线程执行的，所以还可以这么写：

        public static async void TestRunWithAsyncStream()
        {
            Debug.Log("TestRunWithAsyncStream Start !");
            MyAsyncEnumerable myEnumerable = new MyAsyncEnumerable();
            await foreach (var item in myEnumerable)
            {
                Debug.Log($"{Task.CurrentId} => {item}");
                //创建一个Obj
                var go= GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Cube);
                go.name = $"OBJ_{item}";
            }
            Debug.Log("TestRunWithAsyncStream End !");
        }

        从运行结果上看：

         异步创建了 GameObject，这里就很方便地看到异步和主线程结合在一起了，在使用上并看不到任何差异。

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4、总结

        异步流用起来很简单，写起来稍微复杂一些。

        在数据量不多的时候，我们通常是将所有的异步操作（例如读文件）完成，之后再在主线程执行一些 Unity 的操作。当然在一般情况下是没问题的，一般来讲数据都不大，不存在问题。但是如果是所谓的海量数据，读文件占用的时间就足够大，而主线程等待时间过长又没有反应，就不是很友好。这种情况下就可以使用异步流来处理：执行一段异步程序处理、马上就执行主线程处理。

        而且使用异步流能保证执行顺序（相应地并行度就只为1），比较适合某些流程性质的重逻辑。

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