我要评论引言
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的资料请关注代码网其它相关文章！
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