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避免在C#循环中使用await的方法小结

目录
  • 引言
  • 一 在循环中使用await的问题
    • 1、顺序执行
    • 2、资源争用
  • 二 更好的替代方法
    • 1、使用Task.WhenAll
    • 2、使用Parallel.ForEachAsync
    • 3、限制并发
  • 三 结论

    引言

    在C#中,异步编程因其能够提升应用程序性能和响应能力而变得越来越流行。async和await关键字使得编写异步代码变得更加容易,但如果使用不当,它们也dKOUlDCHPT可能引入一些陷阱。一个常见的错误是在循环中使用await,这可能导致性能瓶颈和意外行为。在本文中,我们将探讨为什么应该避免在C#循环中使用await,并讨论一些更高效地处理异步操作的替代方法。

    一 在循环中使用await的问题

    1、顺序执行

    当在循环中使用await时,每次迭代都会等待前一次迭代完成后再开始。这导致了顺序执行,抵消了异步编程的好处。请看以下示例:

    foreach (var item in items) 
    { 
        await ProcessItemAsync(item); 
    }

    在这段代码中,每次迭代都会等待ProcessItemAsync完成后再进行下一次迭代。如果ProcessItemAsync需要较长时间才能完成,这会导致性能不佳。

    示例场景

    假设我们需要通过异步下载处理一组URL的内容。在循环中使用await的代码如下:

    foreach (var url in urls) 
    { 
        var content = await DownloadContentAsync(url); 
        ProcessContent(content); 
    }

    在这种情况下,每个URL都是一个接一python个地处理,导致总执行时间是所有单个下载时间的总和。如果我们有10个URL,每个下载需要1秒,总执行时间将大约是10秒。

    2、资源争用

    在循环中使用await还可能导致资源争用。每次迭代都会占用资源(如内存和网络连接)直到等待的任务完成。这可能导致可用资源的耗尽,尤其是在处理大量任务时。

    二 更好的替代方法

    1、使用Task.WhenAll

    为了并发执行异步操作,我们可以使用Task.WhenAll。这种方法允许我们一次启动所有异步任务,并等待它们全部完成。以下是如何重写前面的示例:

    using System.Diagnostics;
    using System.Net;
     python
    namespace ConsoleApp1
    {
        public class Program
        {
            public async static Task Main(string[] args)
            {
                var urls = new List<string>
                {
                    "https://www.163.com",
                    "https://www.microsoft.com",
                    "https://www.baidu.com"
                };
                Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
                foreach (var url in urls)
                {
                    var content = await DownloadContentAsync(url);
                    ProcessContent(content);
                }
                Console.WriteLine($"foreach总共用时:{sw.Elapsed.TotalSeconds}秒");
                St编程客栈opwatch sw2 = Stopwatch.StartNew();
                var downloadTasks = urls.Select(url => DownloadContentAsync(url)).ToArray();
                var contents = await Task.WhenAll(downloadTasks);
                foreach (var content in contents)
                {
                    ProcessContent(content);
                }
                Console.WriteLine($"WhenAll总共用时:{sw2.Elapsed.TotalSeconds}秒");
            }
            public async static Task<string> DownloadContentAsync(string url)
            {
                using (var client = new HttpClient(new HttpClientHandler() { AutomaticDecompression = DecompressionMethods.GZip }))
                {
                    client.DefaultRequestHeaders.Add("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (Khtml, like Gecko) Chrome/92.0.4515.107 Safari/537.36");
                    var response = await client.GetAsync(url);
                    response.EnsureSuccessStatusCode();
                    retuwww.devze.comrn await response.Content.ReadAsStringAsync();
                }
            }
            public static void ProcessContent(string content)
            {
                Console.WriteLine($"处理内容的长度: {content.Length}");// 这里可以添加更多的内容处理逻辑  }
            }
        }
    }

    避免在C#循环中使用await的方法小结

    在这个版本中,所有下载任务同时启动,我们等待它们全部完成后再处理结果。这种方法显著减少了总执行时间,因为任务是并行运行的。经测验,循环多少次,Task.WhenAll的速度比foreach的速度快大概多少倍!

    2、使用Parallel.ForEachAsync

    C#还提供了Parallel.ForEachAsync,它允许你在不阻塞主线程的情况下并行运行异步操作:

    await Parallel.ForEachAsync(urls, async (url, cancellationToken) => 
    { 
        var content = await DownloadContentAsync(url); 
        ProcessContent(content); 
    });

    Parallel.ForEachAsync确保多个迭代可以并发运行,提升性能的同时保持代码的简洁和可读性。

    Parallel.ForEachAsync的运行效率与Task.WhenAll的效率差不多

    避免在C#循环中使用await的方法小结

    3、限制并发

    在某些情况下,运行过多的并发任务可能会使系统资源不堪重负。我们可以通过使用SemaphoreSlim来限制并发级别:

    这个在执行过程中产生了异常,等解决了在继续讨论

    这种方法限制了并发任务的数量,更有效地管理资源使用。

    三 结论

    虽然await是C#异步编程的强大工具,但在循环中使用它可能导致性能不佳和资源争用。通过理解顺序执行的影响,并利用Task.WhenAll、Parallel.ForEachAsync和SemaphoreSlim等替代方法,我们可以编写更高效和健壮的异步代码。避免在循环中使用await并采用更好的模式将提升你的应用程序性能,使代码更易维护和扩展。遵循这些最佳实践,你可以充分利用C#异步编程的潜力。

    以上就是避免在C#循环中使用await的方法小结的详细内容,更多关于避免C#循环使用await的资料请关注编程客栈(www.devze.com)其它相关文章!

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