.NET Разработчик

День 1801. #TipsAndTricks
10 Крутых Трюков в C#. Продолжение
1-2
3-4

5. Конвейеры для потоковой обработки
Pipelines — библиотека потоковой обработки в .NET для эффективной обработки больших потоков данных с низкими задержками. Пространство имён System.IO.Pipelines предоставляет абстракции для чтения и записи данных в потоковом режиме, минимизируя при этом выделение памяти и копирование.

async Task ProcessStream(
 Stream stream)
{
  var pipe = new Pipe();
  var write = FillPipe(stream, pipe.Writer);
  var read = ReadPipe(pipe.Reader);
  await Task.WhenAll(write, read);
}

async Task FillPipe(
 Stream stream,
 PipeWriter writer
)
{
  const int minSize = 512;
  while (true)
  {
    var memory = writer.GetMemory(minSize);
    int bytes = await stream.ReadAsync(memory);
    if (bytes == 0)
      break;
    writer.Advance(bytes);
    var result = await writer.FlushAsync();
    if (result.IsCompleted)
      break;
  }
  writer.Complete();
}

async Task ReadPipe(
 PipeReader reader)
{
  while (true)
  {
    var result = await reader.ReadAsync();
    var buffer = result.Buffer;
    foreach (var seg in buffer)
    {
      // Обработка данных частями 
      Console.WriteLine(
       $"Прочитано {seg.Length} байт");
    }
    reader.AdvanceTo(buffer.End);
    if (result.IsCompleted)
      break;
  }
  reader.Complete();
}

// использование
using var stream = 
 new MemoryStream(
  Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, Pipelines!"));
await ProcessStream(stream);

Вывод:

Прочитано 17 байт

Как это работает и почему это полезно:
В примере выше метод ProcessStream создаёт новый экземпляр Pipe и запускает две задачи: для записи данных в канал (FillPipe) и для чтения данных из канала (ReadPipe). Task.WhenAll используется для ожидания завершения обеих задач. FillPipe считывает данные из входного потока и записывает их в PipeWriter. Он делает это в цикле, получая память от PipeWriter и считывая данные из потока в память. Метод PipeWriter.FlushAsync вызывается, чтобы сигнализировать о том, что данные доступны для чтения, и цикл продолжается до тех пор, пока поток не будет исчерпан или канал не будет закрыт. Метод ReadPipeAsync ожидает PipeReader.ReadAsync, который возвращает ReadResult, содержащий буфер ReadOnlySequence<byte>. Буфер обрабатывается частями, а метод PipeReader.AdvanceTo вызывается, чтобы сигнализировать о том, что данные были использованы. Цикл продолжается до тех пор, пока конвейер не будет завершён.

Использование конвейеров для потоковой обработки может обеспечить значительный выигрыш в производительности, особенно в сценариях, где требуется обработка с малой задержкой и минимальное выделение памяти. Абстракции и дизайн библиотеки упрощают обработку сложных сценариев потоковой передачи, таких как сетевое взаимодействие или файловый ввод-вывод, с эффективным управлением ресурсами и оптимальной производительностью.

Продолжение следует…

Источник: https://maherz.medium.com/10-mind-blowing-c-hacks-95fa629cfcef

2.5K views05:01