.NET 9：Task.WhenEach 和优先通道

.NET 9 引入了几个新的线程功能，这些功能简化了开发人员使用异步任务和通道的方式。在本文中，我们将探讨新的 API 和添加的优先无界通道，并提供代码示例来演示它们的用法。Task.WhenEach

Task.WhenEach：简化任务迭代

最有用的新增功能之一是 API。以前，在任务完成时迭代任务需要复杂的模式，例如调用以检索下一个已完成的任务。Task.WhenEachTask.WaitAny

借助，您可以使用循环在任务完成时迭代任务，从而显著简化任务管理。Task.WhenEachawait foreach

我们来看看这个 API 在进行异步 I/O 调用的实际场景中是如何工作的。

using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        using HttpClient httpClient = new HttpClient();
        
        // Example URLs to fetch data from
        Task<string> firstTask = httpClient.GetStringAsync("https://api.github.com");
        Task<string> secondTask = httpClient.GetStringAsync("https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1");
        Task<string> thirdTask = httpClient.GetStringAsync("https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/2");

        // Use Task.WhenEach to process tasks as they complete
        await foreach (Task<string> completedTask in Task.WhenEach(firstTask, secondTask, thirdTask))
        {
            try
            {
                Console.WriteLine($"Response Length: {completedTask.Result.Length}");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"Task encountered an error: {ex.Message}");
            }
        }
    }
}

三个异步任务向不同的 URL 发出 HTTP 请求。
该循环允许我们在每个任务完成时对其进行处理，而无需等待所有任务完成。await foreach
每个任务的结果都会立即得到处理，从而允许更灵敏、更高效的任务处理，尤其是在 I/O 密集型操作中。

这个新的 API 非常适合需要在任务结果可用时立即对任务结果执行操作，而不必等待所有任务完成的情况。

优先无界通道

在 .NET 中，通道是用于程序不同部分之间通信的数据结构。它通常用于具有多个生产者（添加数据）和使用者（处理数据）的场景。通道的工作方式与队列类似，但它们对数据的处理方式提供了更多控制，尤其是在并发或多线程环境中。

通道允许在不同任务之间进行安全、线程友好的通信。两种主要类型的通道是：

有界通道：它们对可以存储的项目数量有限制。
无界频道：它们可以存储无限数量的项目。

默认情况下，渠道按添加顺序（FIFO）处理项目。但是，随着 .NET 9 中引入优先通道，您现在可以根据优先级处理项目，而不仅仅是根据项目的添加顺序。

以下是优先渠道的运作方式细分：

using System;
using System.Threading.Channels;
using System.Threading.Tasks;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        // Create a channel that prioritizes smaller numbers (lower numbers processed first)
        Channel<int> priorityChannel = Channel.CreateUnboundedPrioritized<int>(Comparer<int>.Create((x, y) => x.CompareTo(y)));

        // Add numbers in random order
        await priorityChannel.Writer.WriteAsync(10);
        await priorityChannel.Writer.WriteAsync(3);
        await priorityChannel.Writer.WriteAsync(7);

        // Complete the writer so no more data is written
        priorityChannel.Writer.Complete();

        // Read items from the channel in prioritized order (smallest to largest)
        while (await priorityChannel.Reader.WaitToReadAsync())
        {
            while (priorityChannel.Reader.TryRead(out int item))
            {
                Console.WriteLine($"Processed item: {item}");
            }
        }
    }
}

Channel Creation：使用创建渠道，以设置优先渠道。自定义比较器可确保将较小的数字视为具有更高的优先级。Channel.CreateUnboundedPrioritized<int>()(x, y) => x.CompareTo(y)
写入通道：将三个数字（10、3 和 7）添加到通道中。它们以随机顺序添加。
Completing the Writer：调用表示不会再向通道写入更多项目。priorityChannel.Writer.Complete()
Reading from the Channel：代码等待读取器使用 .WaitToReadAsync()

从通道读取项目时，首先处理较小的数字（3），然后是 7，最后是 10。

Why Use Prioritized Channels？

任务优先级： 在某些应用程序中，您可能希望先于其他任务处理优先级较高的任务（例如，实时系统或应首先完成关键操作的任务调度）。
控制执行：与传统的 FIFO 通道不同，优先通道允许您根据重要性而不是时间定义应如何处理任务或数据。