掌握C#异步流：IAsyncEnumerable详解（从零开始学会异步数据流处理）

什么是 IAsyncEnumerable？

IAsyncEnumerable<T> 是 .NET Core 3.0（C# 8.0）引入的一个接口，它允许你以异步方式逐个生成和消费数据项。与传统的 IEnumerable<T> 不同，它不会一次性加载所有数据，而是“边产生、边消费”，非常适合处理大数据集、实时数据流或网络 API 调用。

常见的应用场景包括：

• 从数据库分页读取大量记录
• 实时接收传感器或 IoT 设备数据
• 调用 REST API 分批获取结果
• 处理文件行或日志流

如何定义一个异步流方法？

要创建一个返回 IAsyncEnumerable<T> 的方法，你需要使用 async 修饰符，并在方法体内使用 yield return。注意：此时方法返回类型必须是 async IAsyncEnumerable<T>。

下面是一个简单的例子：模拟每隔一秒生成一个数字。

using System;using System.Collections.Generic;using System.Threading.Tasks;public static async IAsyncEnumerable<int> GenerateNumbersAsync(int count){    for (int i = 1; i <= count; i++)    {        await Task.Delay(1000); // 模拟异步操作，如网络请求        yield return i;    }}

如何消费异步流？

消费 IAsyncEnumerable<T> 需要使用 await foreach 循环（注意是 await foreach，不是普通的 foreach）。

public static async Task Main(string[] args){    await foreach (int number in GenerateNumbersAsync(5))    {        Console.WriteLine($"接收到数字: {number}");    }}

运行这段代码，你会看到每秒输出一个数字，而不是等待 5 秒后一次性输出。这正是异步流的优势：**即时响应、节省内存、提升用户体验**。

实战：从 API 获取分页数据

假设你有一个 Web API，每次最多返回 10 条用户数据，需要通过分页获取全部用户。使用 IAsyncEnumerable 可以优雅地实现：

public async IAsyncEnumerable<User> GetAllUsersAsync(){    int page = 1;    const int pageSize = 10;    bool hasMore = true;    while (hasMore)    {        var response = await httpClient.GetAsync($"/api/users?page={page}&pageSize={pageSize}");        var users = await response.Content.ReadFromJsonAsync<List<User>>();        if (users == null || users.Count == 0)        {            break;        }        foreach (var user in users)        {            yield return user;        }        hasMore = users.Count == pageSize;        page++;    }}

调用时依然使用 await foreach，无需关心分页逻辑，代码简洁又高效。

注意事项与最佳实践

• 确保你的项目目标框架是 .NET Core 3.0 或更高版本（或 .NET 5+）
• 不要在 yield return 前使用 try-catch（C# 限制），可将异常处理放在外部
• 异步流方法不能有 ref 或 out 参数
• 配合 CancellationToken 可实现取消操作，提升健壮性

总结

IAsyncEnumerable<T> 是 C# 异步编程的重要组成部分，特别适合处理不确定长度或延迟生成的数据流。通过本教程，你已经学会了如何定义和消费异步流，并了解了实际应用场景。希望你能将这项技术应用到自己的项目中，写出更高效、更响应式的 C# 程序！

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