我可以等待使用生成器创建的可枚举项吗？

Question

假设我有一个异步获得的整数序列。

async Task<int> GetI(int i){
    return await Task.Delay(1000).ContinueWith(x => i);
}

我想在该序列上创建一个生成器，如果该序列是同步的，我会这样做：

IEnumerable<int> Method()
{
    for (var i = 0; i < 100; i++)
    {
        yield return GetI(i); // won't work, since getI returns a task
    }
}

所以，我认为类比是使生成器异步并从中产生：

async Task<IEnumerable<int>> Method()    
{
    for (var i = 0; i < 100; i++)
    {
        yield return await Task.Delay(1000).ContinueWith(x => i);
    }
}

这是行不通的，因为 yield 的方法必须返回 IEnumerable 987654330@s 或作废。

现在，我意识到我可以简单地删除等待并返回 IEnumerable<Task<int>> 但这对我没有帮助，因为迭代会在任何数据准备好之前继续询问数据，所以它不能解决我的问题。

• 有没有什么方法可以很好地将枚举和任务与语言给我的 await 和 yield 的糖很好地混合在一起？
• 有什么方法可以很好地消耗它吗？

^{（通过在线搜索，我怀疑第一个问题的答案是错误的，第二个问题是观察者/可观察的，但我找不到任何规范的参考资料，我对最好的方法感兴趣用 C# 实现这个模式）}

Answer 1

异步序列很有趣。有许多不同的方法，具体取决于您想要做什么。我对你想要的语义并不完全清楚，所以这些是一些选项。

Task<IEnumerable<T>> 是一个异步检索的集合。只有一个任务——一个异步操作——检索整个集合。这听起来不像你想要的。

IEnumerable<Task<T>> 是（异步）数据的（同步）序列。有多个任务，可能会或可能不会同时处理。有几个选项可以实现这一点。一种是使用枚举器块并产生任务；每次从可枚举中检索下一项时，这种方法都会启动一个新的异步操作。或者，您可以创建并返回所有任务同时运行的任务集合（这可以通过 LINQ 的 Select 后跟 ToList/ToArray 在源序列上优雅地完成）。但是，这有两个缺点：无法异步确定序列是否已经结束，并且在返回当前项后立即开始下一个项处理并不容易（这通常是期望的行为）。

核心问题是IEnumerable<T>本质上是同步的。有几种解决方法。一个是IAsyncEnumerable<T>，它是IEnumerable<T> 的异步等效项，在Ix-Async NuGet package 中可用。但是，这种方法有其自身的缺点。当然，您将失去对IEnumerable<T>（即枚举器块和foreach）的良好语言支持。此外，“异步可枚举”的概念并不完全是高性能的。理想情况下，异步 API 应该是笨重的而不是健谈的，并且枚举是非常健谈的。有关original design here 和chunky/chatty considerations here 的更多讨论。

因此，如今更常见的解决方案是使用 observables 或 dataflows（两者都可以通过 NuGet 获得）。在这些情况下，您必须将“序列”视为具有自己生命的事物。 Observables 是基于推送的，因此消费代码（理想情况下）是反应式的。数据流具有演员的感觉，因此它们的行为更加独立，再次将结果推送到消费代码。

Answer 2

您可以返回IEnumerable<Task<int>>：

IEnumerable<Task<int>> Method()
{
    for (var i = 0; i < 100; i++)
    {
        yield return Task.Delay(1000).ContinueWith(x => i);
    }
}

然后这样称呼它：

foreach(var i in Method())
    Console.WriteLine(await i);