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我有一个IAsyncEnumerable<string>包含从 Web 下载的数据的流，我想将每条数据异步保存在 SQL 数据库中。所以我使用了System.Linq.Async库中的ForEachAwaitAsync扩展方法。我的问题是下载和保存每条数据是按顺序进行的，而我希望它同时发生。

澄清一下，我不想同时下载多个数据，也不想同时保存多个数据。我想要的是，当我在数据库中保存一条数据时，下一条数据应该同时从网上下载。

以下是我当前解决方案的最小（人为）示例。下载五个项目，然后将其保存在数据库中。下载每个项目需要 1 秒，保存则需要 1 秒：

async IAsyncEnumerable<string> GetDataFromWeb()
{
    foreach (var item in Enumerable.Range(1, 5))
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss.fff} > Downloading #{item}");
        await Task.Delay(1000); // Simulate an I/O-bound operation
        yield return item.ToString();
    }
}

var stopwatch = Stopwatch.StartNew();
await GetDataFromWeb().ForEachAwaitAsync(async item =>
{
    Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss.fff} > Saving #{item}");
    await Task.Delay(1000); // Simulate an I/O-bound operation
});
Console.WriteLine($"Duration: {stopwatch.ElapsedMilliseconds:#,0} msec");

代码正在运行，但不是我想要的方式。总持续时间约为 10 秒，而不是理想的约 6 秒。

实际不受欢迎的输出：

04:55:50.526 > Downloading #1
04:55:51.595 > Saving #1
04:55:52.598 > Downloading #2
04:55:53.609 > Saving #2
04:55:54.615 > Downloading #3
04:55:55.616 > Saving #3
04:55:56.617 > Downloading #4
04:55:57.619 > Saving #4
04:55:58.621 > Downloading #5
04:55:59.622 > Saving #5
Duration: 10,115 msec

假设的理想输出：

04:55:50.000 > Downloading #1
04:55:51.000 > Saving #1
04:55:51.000 > Downloading #2
04:55:52.000 > Saving #2
04:55:52.000 > Downloading #3
04:55:53.000 > Saving #3
04:55:53.000 > Downloading #4
04:55:54.000 > Saving #4
04:55:54.000 > Downloading #5
04:55:55.000 > Saving #5
Duration: 6,000 msec

我正在考虑实现一个名为 的自定义扩展方法ForEachConcurrentAsync，它与上述ForEachAwaitAsync方法具有相同的签名，但其行为允许同时对项目进行枚举和操作。下面是这个方法的一个存根：

/// <summary>
/// Invokes and awaits an asynchronous action on each element in the source sequence.
/// Each action is awaited concurrently with fetching the sequence's next element.
/// </summary>
public static Task ForEachConcurrentAsync<T>(
    this IAsyncEnumerable<T> source,
    Func<T, Task> action,
    CancellationToken cancellationToken = default)
{
    // What to do?
}

如何实现此功能？

其他要求：

  1. 在取消或失败的情况下泄漏正在运行的任务是不可接受的。当方法完成时，所有启动的任务都应该完成。
  2. 在枚举和动作都失败的极端情况下，应该只传播两个异常中的一个，并且任何一个都可以。
  3. 该方法应该是真正异步的，并且不应该阻塞当前线程（除非action参数包含阻塞代码，但这是调用者的责任来防止）。

说明：

  1. 如果保存数据的时间比从网上下载的时间长，该方法不应该提前下载更多的项目。最多只能预先下载一份数据，而保存前一份数据。

  2. IAsyncEnumerable<string>网络数据是这个问题的出发点。我不想更改IAsyncEnumerable<string>. 我想对它的元素采取行动（通过将它们保存到数据库中），同时枚举枚举。

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3 回答 3

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这是我的解决方案。
我必须将序列更改为数组才能访问下一个元素。
不确定它是否符合您填充数组的要求。

这个想法是在返回当前项目之前开始下载下一个项目。

    private static async Task Main(string[] args)
    {
        var stopwatch = Stopwatch.StartNew();
        await foreach (var item in GetDataFromWebAsync())
        {
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss.fff} > Saving #{item}");
            await Task.Delay(1000); // Simulate an I/O-bound operation

        }

        Console.WriteLine($"Duration: {stopwatch.ElapsedMilliseconds:#,0} msec");
    }

    private static async IAsyncEnumerable<string> GetDataFromWebAsync()
    {
        var items = Enumerable
            .Range(1, 5)
            .Select(x => x.ToString())
            .ToArray();

        Task<string> next = null;

        for (var i = 0; i < items.Length; i++)
        {
            var current = next is null 
                ? await DownloadItemAsync(items[i]) 
                : await next;

            var nextIndex = i + 1;
            next = StarNextDownloadAsync(items, nextIndex);
            
            yield return current;
        }
    }

    private static async Task<string> StarNextDownloadAsync(IReadOnlyList<string> items, int nextIndex)
    {
        return nextIndex < items.Count
            ? await DownloadItemAsync(items[nextIndex])
            : null;
    }

    private static async Task<string> DownloadItemAsync(string item)
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss.fff} > Downloading #{item}");
        await Task.Delay(1000);
        return item;
    }

控制台输出：

15:57:26.226 > Downloading #1
15:57:27.301 > Downloading #2
15:57:27.302 > Saving #1
15:57:28.306 > Downloading #3
15:57:28.307 > Saving #2
15:57:29.312 > Downloading #4
15:57:29.340 > Saving #3
15:57:30.344 > Downloading #5
15:57:30.347 > Saving #4
15:57:31.359 > Saving #5
Duration: 6 174 msec
于 2021-02-14T15:05:02.270 回答
1

这是一个相对简单的实现，不依赖于System.Linq.Async包：

/// <summary>
/// Invokes and awaits an asynchronous action on each element in the source sequence.
/// Each action is awaited concurrently with fetching the sequence's next element.
/// </summary>
public static async Task ForEachConcurrentAsync<T>(
    this IAsyncEnumerable<T> source,
    Func<T, Task> action,
    CancellationToken cancellationToken = default)
{
    var enumerator = source.GetAsyncEnumerator(cancellationToken);
    await using (enumerator.ConfigureAwait(false))
    {
        if (!await enumerator.MoveNextAsync().ConfigureAwait(false)) return;
        while (true)
        {
            Task task = action(enumerator.Current);
            bool moved;
            try { moved = await enumerator.MoveNextAsync().ConfigureAwait(false); }
            finally { await task.ConfigureAwait(false); }
            if (!moved) break;
        }
    }
}

Task.WhenAll为了简单起见，使用try/finally块而不是等待两个并发任务。不利的一面是，如果两个并发操作都失败，MoveNextAsync则不会传播错误。

于 2022-01-18T16:01:01.313 回答
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听起来您只需要跟踪上一个动作的任务并在下一个动作任务之前等待它。

public static async Task ForEachConcurrentAsync<T>(
    this IAsyncEnumerable<T> source,
    Func<T, Task> action,
    CancellationToken cancellationToken = default)
{
    Task previous = null;
    try
    {
        await source.ForEachAwaitAsync(async item =>
        {
            if(previous != null)
            {
                await previous;
            }

            previous = action(item);
        });
    }
    finally
    {
        if(previous != null)
        {
            await previous;
        }
    }
}

剩下的就是添加取消代码。

于 2021-02-14T04:24:51.290 回答