C# 如何枚举IAsyncEnumerable<；T>；并为每个元素调用一个异步操作，允许每个迭代/操作对并发？

我有一个

IAsyncEnumerable

流，其中包含从web下载的数据，我希望将每个数据段异步保存到SQL数据库中。所以我使用了库中的扩展方法。我的问题是，下载和保存每段数据都是按顺序进行的，而我更希望它同时进行

澄清一下，我不想同时下载多个数据，也不想同时保存多个数据。我想要的是，当我在数据库中保存一段数据时，下一段数据应该同时从web下载

下面是我当前解决方案的一个最小（人为）示例。下载五个项目，然后保存在数据库中。下载每个项目需要1秒，保存需要1秒：

async IAsyncEnumerable<string> GetDataFromWeb()
{
    foreach (var item in Enumerable.Range(1, 5))
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss.fff} > Downloading #{item}");
        await Task.Delay(1000); // Simulate an I/O-bound operation
        yield return item.ToString();
    }
}

var stopwatch = Stopwatch.StartNew();
await GetDataFromWeb().ForEachAwaitAsync(async item =>
{
    Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss.fff} > Saving #{item}");
    await Task.Delay(1000); // Simulate an I/O-bound operation
});
Console.WriteLine($"Duration: {stopwatch.ElapsedMilliseconds:#,0} msec");

假设的理想产出：

04:55:50.000>下载#1
04:55:51.000>保存#1
04:55:51.000>下载#2
04:55:52.000>保存#2
04:55:52.000>下载#3
04:55:53.000>保存#3
04:55:53.000>下载#4
04:55:54.000>保存#4
04:55:54.000>下载#5
04:55:55.000>保存#5
持续时间：6000毫秒

我正在考虑实现一个名为

ForEachConcurrentAsync

的自定义扩展方法，该方法与前面提到的

ForEachAwaitAsync

方法具有相同的签名，但其行为允许同时对项进行枚举和操作。以下是此方法的存根：

/// <summary>
/// Invokes and awaits an asynchronous action on each element in the source sequence.
/// Each action is awaited concurrently with fetching the sequence's next element.
/// </summary>
public static Task ForEachConcurrentAsync<T>(
    this IAsyncEnumerable<T> source,
    Func<T, Task> action,
    CancellationToken cancellationToken = default)
{
    // What to do?
}

//
///对源序列中的每个元素调用并等待异步操作。
///在获取序列的下一个元素时，将同时等待每个操作。
/// 
公共静态任务ForEachConcurrentAsync(
这是一个数不清的来源，
Func action，
CancellationToken CancellationToken=默认值）
{
//怎么办？
}

如何实现此功能

其他要求：

在取消或失败的情况下泄漏正在运行的任务是不可接受的。方法完成时，应完成所有已启动的任务

在枚举和操作都失败的极端情况下，应该只传播两个异常中的一个，并且任何一个都可以

该方法应该是真正异步的，并且不应该阻塞当前线程（除非

action

参数包含阻塞代码，但这是调用者防止的责任）

---

澄清：

15:57:26.226 > Downloading #1
15:57:27.301 > Downloading #2
15:57:27.302 > Saving #1
15:57:28.306 > Downloading #3
15:57:28.307 > Saving #2
15:57:29.312 > Downloading #4
15:57:29.340 > Saving #3
15:57:30.344 > Downloading #5
15:57:30.347 > Saving #4
15:57:31.359 > Saving #5
Duration: 6 174 msec

如果保存数据比从web下载数据花费的时间更长，则该方法应而不是提前继续下载更多项目。最多只能提前下载一条数据，而保存前一条数据

web数据的

IAsyncEnumerable

是这个问题的起点。我不想更改

IAsyncEnumerable

的生成器方法。我希望在枚举可枚举项时对其元素进行操作（通过将它们保存到数据库中）

---

听起来您只需要跟踪上一个操作的任务，并在下一个操作任务之前等待它

public static async Task ForEachConcurrentAsync<T>(
    this IAsyncEnumerable<T> source,
    Func<T, Task> action,
    CancellationToken cancellationToken = default)
{
    Task previous = null;
    try
    {
        await source.ForEachAwaitAsync(async item =>
        {
            if(previous != null)
            {
                await previous;
            }

            previous = action(item);
        });
    }
    finally
    {
        if(previous != null)
        {
            await previous;
        }
    }
}

公共静态异步任务ForEachConcurrentAsync( 这是一个数不清的来源， Func action， CancellationToken CancellationToken=默认值） { Task previous=null； 尝试 { 等待源。ForEachAwaitAsync（异步项=> { 如果（上一个！=null） { 等待前世； } 先前=行动（项目）； }); } 最后 { 如果（上一个！=null） { 等待前世； } } } 剩下的就是撒上取消代码。

这是我的解决方案。
我必须将序列更改为数组才能访问下一个元素。
不确定填充阵列是否符合您的要求

想法是在返回当前项目之前开始下载下一个项目

    private static async Task Main(string[] args)
    {
        var stopwatch = Stopwatch.StartNew();
        await foreach (var item in GetDataFromWebAsync())
        {
            Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss.fff} > Saving #{item}");
            await Task.Delay(1000); // Simulate an I/O-bound operation

        }

        Console.WriteLine($"Duration: {stopwatch.ElapsedMilliseconds:#,0} msec");
    }

    private static async IAsyncEnumerable<string> GetDataFromWebAsync()
    {
        var items = Enumerable
            .Range(1, 5)
            .Select(x => x.ToString())
            .ToArray();

        Task<string> next = null;

        for (var i = 0; i < items.Length; i++)
        {
            var current = next is null 
                ? await DownloadItemAsync(items[i]) 
                : await next;

            var nextIndex = i + 1;
            next = StarNextDownloadAsync(items, nextIndex);
            
            yield return current;
        }
    }

    private static async Task<string> StarNextDownloadAsync(IReadOnlyList<string> items, int nextIndex)
    {
        return nextIndex < items.Count
            ? await DownloadItemAsync(items[nextIndex])
            : null;
    }

    private static async Task<string> DownloadItemAsync(string item)
    {
        Console.WriteLine($"{DateTime.Now:HH:mm:ss.fff} > Downloading #{item}");
        await Task.Delay(1000);
        return item;
    }

---

您需要从

操作

调用中收集任务，然后执行

任务。当所有任务都

结束时。@juharr理想情况下，我希望在枚举过程中避免跟踪所有任务。一个

IAsyncEnumerable

理论上可以发出无限的元素。如果你真的得到一个无限的项目集合，那么代码将永远不会完成，但要处理这个问题，你只需要一个缓冲区，一旦它达到极限，你可以在任何时候执行

，然后删除已完成的任务。因为您可以在第一次保存之前完成所有下载，所以在不跟踪任务的情况下无法继续迭代集合，除非您想启动并忘记任务。@juharr yeap，维护有限的任务缓冲区当然是可能的。我不知道这将如何帮助我实现我想要的行为。关于“在第一次保存之前完成所有下载”，这不是我想要的功能。最多只能下载一段数据，而保存前一段数据。理论上，我是说从集合中获取项目的时间可能比执行操作的时间要短得多，在这种情况下，我假设您希望按顺序而不是并行获取项目，但您希望这些操作不会延迟获取下一项。如果你说要等到第一个项目保存后再下载第二个项目，那么你对下载所需时间的预期是完全错误的。谢谢juharr的回答。它很好地涵盖了问题的基本功能！但是我不能接受，因为它不满足问题的第一个附加要求。如果
源IAsyncEnumerable
失败，则可能会留下一个正在运行的任务，在火灾和火灾中无法观察到该任务-