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今天就跟大家聊聊有關c# 利用Task如何實現一個非阻塞式I/O，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結了以下內容，希望大家根據這篇文章可以有所收獲。
1、異步讀取文件數據
public static void TaskFromIOStreamAsync(string fileName)
{
int chunkSize = 4096;
byte[] buffer = new byte[chunkSize];
FileStream fileStream = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read, chunkSize, true);
Task<int> task = fileStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
task.ContinueWith((readTask) =>
{
int amountRead = readTask.Result;
//必須在ContinueWith中釋放文件流
fileStream.Dispose();
Console.WriteLine($"Async(Simple) Read {amountRead} bytes");
});
}上述代碼中，異步讀取數據只讀取了一次，完成讀取后就將執行權交還主線程了。但在真實場景中，需要從流中讀取多次才能獲得全部的數據(如文件數據大于給定緩沖區大小，或處理來自網絡流的數據(數據還沒全部到達機器))。因此，為了完成異步讀取操作，需要連續從流中讀取數據，直到獲取所需全部數據。
上述問題導致需要兩級Task來處理。外層的Task用于全部的讀取工作，供調用程序使用。內層的Task用于每次的讀取操作。
第一次異步讀取會返回一個Task。如果直接返回調用Wait或者ContinueWith的地方，會在第一次讀取結束后繼續向下執行。實際上是希望調用者在完成全部讀取操作后才執行。因此，不能把第一個Task發布會給調用者，需要一個“偽Task”在完成全部讀取操作后再返回。
上述問題需要使用到TaskCompletionSource<T>類解決，該類可以生成一個用于返回的“偽Task”。當異步讀取操作全部完成后，調用其對象的TrySetResult，讓Wait或ContinueWith的調用者繼續執行。
public static Task<long> AsynchronousRead(string fileName)
{
int chunkSize = 4096;
byte[] buffer = new byte[chunkSize];
//創建一個返回的偽Task對象
TaskCompletionSource<long> tcs = new TaskCompletionSource<long>();
MemoryStream fileContents = new MemoryStream();//用于保存讀取的內容
FileStream fileStream = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read, chunkSize, true);
fileContents.Capacity += chunkSize;//指定緩沖區大小。好像Capacity會自動增長，設置與否沒關系，后續寫入多少數據，就增長多少
Task<int> task = fileStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
task.ContinueWith(readTask => ContinueRead(readTask, fileStream, fileContents, buffer, tcs));
//在ContinueWith中循環讀取，讀取完成后，再返回tcs的Task
return tcs.Task;
}
/// <summary>
/// 繼續讀取數據
/// </summary>
/// <param name="task">讀取數據的線程</param>
/// <param name="fileStream">文件流</param>
/// <param name="fileContents">文件存放位置</param>
/// <param name="buffer">讀取數據緩存</param>
/// <param name="tcs">偽Task對象</param>
private static void ContinueRead(Task<int> task, FileStream fileStream, MemoryStream fileContents, byte[] buffer, TaskCompletionSource<long> tcs)
{
if (task.IsCompleted)
{
int bytesRead = task.Result;
fileContents.Write(buffer, 0, bytesRead);//寫入內存區域。似乎Capacity會自動增長
if (bytesRead > 0)
{
//雖然看似是一個新的任務，但是使用了ContinueWith，所以使用的是同一個線程。
//沒有讀取完，開啟另一個異步繼續讀取
Task<int> newTask = fileStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
//此處做了一個循環
newTask.ContinueWith(readTask => ContinueRead(readTask, fileStream, fileContents, buffer, tcs));
}
else
{
//已經全部讀取完，所以需要返回數據
tcs.TrySetResult(fileContents.Length);
fileStream.Dispose();
fileContents.Dispose();//應該是在使用了數據之后才釋放數據緩沖區的數據
}
}
}2、適應Task的異步編程模式
.NET Framework中的舊版異步方法都帶有“Begin-”和“End-”前綴。這些方法仍然有效，為了接口的一致性，它們可以被封裝到Task中。
FromAsyn方法把流的BeginRead和EndRead方法作為參數，再加上存放數據的緩沖區。BeginRead和EndRead方法會執行，并在EndRead完成后調用Continuation Task，把控制權交回主代碼。上述例子會關閉流并返回轉換的數據
const int ReadSize = 256;
/// <summary>
/// 從文件中獲取字符串
/// </summary>
/// <param name="path">文件路徑</param>
/// <returns>字符串</returns>
public static Task<string> GetStringFromFile(string path)
{
FileInfo file = new FileInfo(path);
byte[] buffer = new byte[1024];//存放數據的緩沖區
FileStream fileStream = new FileStream(
path, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.None, buffer.Length,
FileOptions.DeleteOnClose | FileOptions.Asynchronous);
Task<int> task = Task<int>.Factory.FromAsync(fileStream.BeginRead, fileStream.EndRead,
buffer, 0, ReadSize, null);//此參數為BeginRead需要的參數
TaskCompletionSource<string> tcs = new TaskCompletionSource<string>();
task.ContinueWith(taskRead => OnReadBuffer(taskRead, fileStream, buffer, 0, tcs));
return tcs.Task;
}
/// <summary>
/// 讀取數據
/// </summary>
/// <param name="taskRead">讀取任務</param>
/// <param name="fileStream">文件流</param>
/// <param name="buffer">讀取數據存放位置</param>
/// <param name="offset">讀取偏移量</param>
/// <param name="tcs">偽Task</param>
private static void OnReadBuffer(Task<int> taskRead, FileStream fileStream, byte[] buffer, int offset, TaskCompletionSource<string> tcs)
{
int readLength = taskRead.Result;
if (readLength > 0)
{
int newOffset = offset + readLength;
Task<int> task = Task<int>.Factory.FromAsync(fileStream.BeginRead, fileStream.EndRead,
buffer, newOffset, Math.Min(buffer.Length - newOffset, ReadSize), null);
task.ContinueWith(callBackTask => OnReadBuffer(callBackTask, fileStream, buffer, newOffset, tcs));
}
else
{
tcs.TrySetResult(System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, buffer.Length));
fileStream.Dispose();
}
}3、使用async 和 await方式讀取數據
下面的示例中，使用了async和await關鍵字實現異步讀取一個文件的同時進行壓縮并寫入另一個文件。所有位于await關鍵字之前的操作都運行于調用者線程，從await開始的操作都是在Continuation Task中運行。但有無法使用這兩個關鍵字的場合：①Task的結束時機不明確時；②必須用到多級Task和TaskCompletionSource時
/// <summary>
/// 同步方法的壓縮
/// </summary>
/// <param name="lstFiles">文件清單</param>
public static void SyncCompress(IEnumerable<string> lstFiles)
{
byte[] buffer = new byte[16384];
foreach(string file in lstFiles)
{
using (FileStream inputStream = File.OpenRead(file))
{
using (FileStream outputStream = File.OpenWrite(file + ".compressed"))
{
using (System.IO.Compression.GZipStream compressStream = new System.IO.Compression.GZipStream(outputStream, System.IO.Compression.CompressionMode.Compress))
{
int read = 0;
while((read=inputStream.Read(buffer,0,buffer.Length))>0)
{
compressStream.Write(buffer, 0,read);
}
}
}
}
}
}
/// <summary>
/// 異步方法的文件壓縮
/// </summary>
/// <param name="lstFiles">需要壓縮的文件</param>
/// <returns></returns>
public static async Task AsyncCompress(IEnumerable<string> lstFiles)
{
byte[] buffer = new byte[16384];
foreach(string file in lstFiles)
{
using (FileStream inputStream = File.OpenRead(file))
{
using (FileStream outputStream = File.OpenWrite(file + ".compressed"))
{
using (System.IO.Compression.GZipStream compressStream = new System.IO.Compression.GZipStream(outputStream, System.IO.Compression.CompressionMode.Compress))
{
int read = 0;
while ((read = await inputStream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)) > 0)
{
await compressStream.WriteAsync(buffer, 0, read);
}
}
}
}
}
}看完上述內容，你們對c# 利用Task如何實現一個非阻塞式I/O有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內容，請關注億速云行業資訊頻道，感謝大家的支持。
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