今天給大家分享一個微軟官方的好東西：Channel。

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前言

今天給大家分享一個微軟官方的生產者/消費者方案的特性解決：Channel。

Channel在System.Threading.Channels命名空間下，Core 2.1使用時，需要從Nuget上安裝。

%?dotnet?add?package?System.Threading.Channels

而在Core 3.0 preview 7開始，就直接包含在框架中了。

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這是一個相對較新的特性。從Core 2.1開始加入，現在版本是5.0.0（嗯，這個版本號有點騙人，Channel的第一個版本就是4.5.0）。

Channel能做什么？

邏輯上，Channel實際就是一個高效的、線程安全的隊列，支持在生產者和消費者之間傳遞數據。

利用Channel，通過發布和訂閱，可以將生產者和消費者分開。生產者Producer負責接收請求，并寫入Channel，而消費者Consumer為每個進入Channel的數據執行處理。這樣做，一方面可以使生產者和消費者并行工作來提高性能，另一方面，可以通過創建更多的生產者或消費者來提高應用的吞吐量。

下面，我們以一個實際例子，來解釋這個特性。

創建Channel

Channel提供了一個靜態Channel類，提供了兩個公開方法來創建兩種類型的Channel。

• CreateUnbounded - 創建一個具有無限容量的Channel。

• CreateBounded - 創建一個具有有限容量的Channel。

人通常來說，這兩種方式使用上沒有太大的區別。實際應用中，具體要看生產和消費的速度，以及期望產生的結果。有限容量的Channel，容量是有上限的，到達上限后，可以讓生產者非阻塞等待消費者使用并釋放Channel容量后再繼續。這種方式，好處是可以控制生產的速度，控制系統資源的使用，缺點也是。因為控制速度意味著生產速度會被限制，甚至停止。而無限容量，生產者可以全速進行生產。但也有缺點，如果消費者的消費速度低于生產者，Channel的資源使用會無限增加，會有服務器資源耗盡的可能。

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今天的例子，我們使用無限Channel。

var?channel?=?Channel.CreateUnbounded<string>();

非常簡單的一行代碼，就創建了一個無限容量的Channel。

我們定義這個Channel用來保存字符串對象。

創建方法是一個通用的工廠方法，所以我們可以為需要使用的任何類型的對象和數據創建Channel。

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Channel有兩個屬性：閱讀器返回ChannelReader，寫入器返回ChannelWriter。

寫入Channel

使用寫入器ChannelWriter，可以對Channel進行寫入操作。ChannelWriter提供了以下幾個方法：

• WriteAsync - 異步寫入

• WaitToWriteAsync - 非阻塞等待，直到有空間可寫入時或Channel關閉時，返回true/false

• TryWrite - 嘗試寫入

• Complete - 標記Channel為關閉，并不再寫入數據到該Channel

• TryComplete - 嘗試標記Channel為關閉。

這幾個方法很容易理解，就不解釋了。

在本文的例子里，我用了：

await?channel.Writer.WriteAsync("New?message");

讀取Channel

使用閱讀器ChannelReader從Channel進行數據的讀取。也提供了幾個方法：

• ReadAsync - 異步讀取

• ReadAllAsync - 異步讀取Channel中的所有數據

• TryRead - 嘗試讀取

• WaitToReadAsync - 非阻塞等待，直到有數據可讀取或Channel關閉時，返回true/false

不同的消費者模式，會用到不同的讀取方法。這個根據經驗來寫就好。

本文的例子中，我是采用WaitToReadAsync和ReadAsync配合來使用的：

while?(await?ChannelReader.WaitToReadAsync()) {if?(ChannelReader.TryRead(out?var?timeString)){/***/} }

WaitToReadAsync是一個非阻塞等待，在有消息可讀或Channel關閉時，才會喚醒并繼續。

考慮到有多個消費者的情況，有可能別的線程已經進行了讀取，這兒使用TryRead進行讀取操作。

要注意：數據的同步工作是由Channel進行管理的。Channel會確保多個消費者不會讀到相同的數據。Channel同時也管理數據的次序。

示例代碼

今天的示例代碼我放到了Github上。鏈接是文章最后。

這個例子中，我做了三個場景。

首先是Channel。我使用了無限Channel。然后是創建生產者和消費者。數據傳輸過程就簡單化了，生產者只簡單將一個字符串寫入到Channel。消費者也是，簡單等待并從Channel讀取數據字符串，寫入控制臺。

三個場景分別是：

單一生產者/單一消費者

這個例子中，創建了一個生產者和一個消費者。兩者的任務都是并發啟動的。

里面的延時，是用來模擬工作負載的。

多個生產者/單一消費者

這個例子中有兩個生產者。通常在應用中有多個生產者時，我們需要確保生產與單個消費者所能處理的消息數量大致相當，這樣能更好地利用服務器資源。

單一生產者/多個消費者

這個其實是應用中最常見的情況，就是產生消息很快，但處理工作相關較慢，而且工作也更密集。這種情況，實際應用中我們可以通過擴大消費者數量來滿足生產的需求。

總結

最近的項目在做一個大數據的采集，用到了一些Channel的技術。然后發現網上這部分內容很少，就做了個例子，寫了這個文章。

Channel內容本身并不多，但用著很方便，而且實際應用中，比想像的更強大。它可以簡化很多生產者/消費者模式的使用，而且，任務間交換數據，使用Channel會更方便，更直接。

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示例代碼在：https://github.com/humornif/Demo-Code/tree/master/0033/demo

喜歡就來個三連，讓更多人因你而受益

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Dotnet Core下的Channel, 你用了吗？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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