避免在C#循环中使用await的方法小结
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;
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($"foreach总共用时：{sw.Elapsed.TotalSeconds}秒");
Stopwatch sw2 = Stopwatch.StartNew();
var downloadTasks = urls.Select(url => DownloadContentAsync(url)).ToArray();
var contents = await Task.WhenAll(downloadTasks);
foreach (var content in contents)
{
ProcessContent(content);
}
Console.WriteLine($"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();
return 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 }
}
}
}
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
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的资料请关注脚本之家其它相关文章！
相关文章
本文通过一个简单的代码给大家介绍C# 输出字符串到文本文件中，代码简单易懂，非常不错，具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友参考下吧2018-05-05
这篇文章主要给大家介绍了C#向Word文档中添加内容控件的方法，文中对各种不同控件的添加方法分别进行了介绍,如组合框、文本、图片、日期选取器及下拉列表等内容控件，都给出了详细的示例代码，有需要的朋友可以参考借鉴，下面来一起看看吧。2017-01-01
这篇文章主要介绍了C#编程实现连接ACCESS数据库的方法,以实例形式较为详细的分析了C#连接access数据库的具体步骤与相关技巧,具有一定参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下2015-11-11
这篇文章介绍了C#静态方法的使用，文中通过示例代码介绍的非常详细。对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下2022-04-04
.net framework 4.0新增加了可选参数的支持，其实很简单，只要给参数赋个默认值就可以了2013-05-05
C#实现WebSocket协议客户端和服务器websocket sharp组件实例解析
这篇文章主要介绍了C#实现WebSocket协议客户端和服务器websocket sharp组件实例解析,包括websocket sharp组件的概念及使用方法，需要的朋友可以参考下2017-04-04
以下是对c#中ref与out之间的区别进行了详细分析介绍，需要的朋友可以过来参考下2013-09-09
这篇文章主要介绍了C#延时函数的使用说明，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教2022-04-04
字符串可以向int, bool等类型转变，但是字符串是否可以向枚举转变呢？一起看下边的例子2014-01-01
这篇文章主要介绍了c#处理包含数组、对象的复杂json数据的方法,,需要的朋友可以参考下2014-03-03
最新评论