一文看懂： C# 中的異步流
在閱讀本文前，建議先閱讀本系列的上一篇文章『理解 yield 關(guān)鍵字』。我們知道，使用 C# 的 yield 關(guān)鍵字可以實現(xiàn)一個迭代器（Iterator），使用 async/await 關(guān)鍵字可以實現(xiàn)一個異步方法。異步流（Asynchronous Stream）就是這兩種功能的結(jié)合體，它實現(xiàn)了以異步的方式生成和消費一組數(shù)據(jù)系列的迭代器。
異步流的支持主要建立在 C# 8 引入的兩個接口上：
public?interface?IAsyncEnumerable<out?T>
{
IAsyncEnumerator GetAsyncEnumerator (...);
}
public?interface?IAsyncEnumerator<out?T>: IAsyncDisposable
{
T Current { get; }
ValueTask<bool> MoveNextAsync();
} 所以理解了上一篇我們講的 yield 關(guān)鍵字，就很容易理解異步流，它只是在原來的基礎(chǔ)上支持通過 yield return 返回異步得到的一系列結(jié)果值而已。從序列中獲取每個元素的行為（MoveNextAsync）是一個異步操作，元素是以零散的方式到達，這就形成了所謂的“異步流”（比如視頻流中的數(shù)據(jù)）。
這里 IAsyncEnumerator 接口的 ValueTask 是 Task 類型輕量化的封裝，它是結(jié)構(gòu)類型（值類型）。使用方式與 Task 相似，但它在同步完成任務或返回立即可用的結(jié)果時（這在列舉序列時會經(jīng)常發(fā)生），可以避免不必要的內(nèi)存開銷，比 Task 更高效。
在上一篇文章中的 Fibonacci 方法中，Thread.Sleep(1000) 用來模擬一個耗時操作，它是“同步”的：
IEnumerable<int> Fibonacci(int count)
{
int prev = 1;
int curr = 1;
for (int i = 0; i < count; i++)
{
yield?return prev;
Thread.Sleep(1000);
int temp = prev + curr;
prev = curr;
curr = temp;
}
}為了提高程序執(zhí)行效率，我們很有可能需要把 Thread.Sleep(1000) 改成“異步”的。如果使它生成異步的數(shù)據(jù)流，該怎么做呢？這就需要同時用到迭代器和異步方法了，也就是說方法中要同時使用 yield return 和 async/await 關(guān)鍵字。要支持這一特性，就要使用 IAsyncEnumerable 作為方法的返回類型。于是，前文的 Fibonacci 方法可以這樣改造：
async IAsyncEnumerable<int> FibonacciAsync(int count)
{
int prev = 1;
int curr = 1;
Random r = new();
for (int i = 0; i < count; i++)
{
yield?return prev;
await Task.Delay(1000);
int temp = prev + curr;
prev = curr;
curr = temp;
}
}不同的是，這個方法允許調(diào)用者以異步的方式消費它生成的數(shù)字系列，換句話說就是使用 await foreach 來遍歷消費這個方法的返回結(jié)果（IAsyncEnumerable），
await?foreach (var n in?FibonacciAsync(10))
Console.Write("{0} ", n);但，如果要在 LINQ 查詢語句中消費異步流，需要先引入 System.Linq.Async NuGet 包，除此之外，使用方式?jīng)]有差別：
IAsyncEnumerable<int> query =
from i in?FibonacciAsync(10)
where i % 2 == 0
select i * 10;
await?foreach (var number in query)
Console.WriteLine(number);另外，在 ASP.NET Core 的 Action 方法中也支持返回異步流，如下面示例：
[HttpGet]
public?async IAsyncEnumerable<string> Get()
{
using?var dbContext = new BookContext();
await?foreach (var title in dbContext.Books
.Select(b => b.Title)
.AsAsyncEnumerable())
yield?return title;
}綜上，可以看到，異步流解決了零散數(shù)據(jù)系列的異步生成和消費問題。要知道，在 C# 還沒有異步流時，一組數(shù)據(jù)系列（IEnumerable）只能以整體異步的方式（Task）返回給調(diào)用者。
參考：
《C# 9.0 in a nutshell》
https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/whats-new/tutorials/generate-consume-asynchronous-stream