System.IO.Pipelines 很酷的读写数据流方式！
前言
文本分享一种新的读写数据流方式 —— System.IO.Pipelines。这个东西在 .NET Core 2.1 中出现了，它能够帮助你更高效地处理数据流。
System.IO.Pipelines 是啥？
System.IO.Pipelines 是一个用于读写数据流的高性能 API。它主要由三个部分组成：Pipe、PipelineReader 和 PipelineWriter。
Pipe 是一个异步、线程安全的缓冲区，它让数据在生产者和消费者之间流动。PipelineReader 和 PipelineWriter 则是 Pipe 的读取和写入端点。
有什么优点？
这个东西有以下优点：
- 高性能：System.IO.Pipelines 能够处理大量数据，而且不需要额外的内存分配，这意味着你可以减少内存使用量。
- 低延迟：它能够在不阻塞线程池中的线程的情况下处理数据，这意味着你的应用程序能够更快地响应请求。
- 异步读写：System.IO.Pipelines 支持异步读写，这意味着你的应用程序能够同时处理多个请求，而不会阻塞线程池中的线程。
- 可扩展性：System.IO.Pipelines 可以很容易地扩展到多个处理器，从而实现高并发处理。
有哪些应用场景？
网络编程
如果你正在编写一个网络应用程序，那么 System.IO.Pipelines 可能是你的最佳选择。它能够帮你高效地处理大量的网络数据流。你可以使用 PipelineWriter 将数据写入缓冲区，在另一个线程中使用 PipelineReader 读取缓冲区中的数据，并进行处理。这样可以大大减少内存分配和线程阻塞的情况，从而提高应用程序的响应速度。
文件处理
如果你需要处理大量的文件数据，那么 System.IO.Pipelines 也是非常有用的。你可以将文件分块读取到缓冲区中，然后使用 PipelineReader 读取缓冲区中的数据，并进行处理。这样可以大大减少内存分配和文件 I/O 的开销，从而提高文件处理的效率。
怎么使用？
分成三个步骤：
- 创建 Pipe：创建一个缓冲区，用于读取和写入数据。
- 写入数据：使用 PipelineWriter 将数据写入缓冲区。
- 读取数据并处理：使用 PipelineReader 读取缓冲区中的数据，并进行处理。
下面是一个简单的示例，演示使用 System.IO.Pipelines 读取并处理字节数组：
using System;
using System.Buffers;
using System.IO.Pipelines;
using System.Threading.Tasks;
namespace PipelinesTest
{
class Program
{
static async Task Main(string[] args)
{
var data = new byte[] {
1, 2, 3, 4, 5 };
// 创建缓冲区
var pipe = new Pipe();
// 写入数据到缓冲区
await pipe.Writer.WriteAsync(data);
// 读取数据并处理
while (true)
{
var result = await pipe.Reader.ReadAsync();
var buffer = result.Buffer;
try
{
if (buffer.IsEmpty && result.IsCompleted)
{
break;
}
// 处理数据
foreach (var segment in buffer)
{
Console.WriteLine(segment.Span[0]);
}
}
finally
{
// 将已处理的数据从缓冲区中删除
pipe.Reader.AdvanceTo(buffer.End);
}
}
}
}
}