Асинхронный файловый ввод-выводAsynchronous File I/O

Асинхронные операции позволяют выполнять ресурсоемкие операции ввода-вывода без блокировки основного потока.Asynchronous operations enable you to perform resource-intensive I/O operations without blocking the main thread. Это соображение, связанное с производительностью, особенно важно в приложениях Магазина Windows 8.x и классических приложениях, в которых длительная потоковая операция может блокировать поток пользовательского интерфейса и создавать впечатление, что приложение не работает.This performance consideration is particularly important in a Windows 8.x Store app or desktop app where a time-consuming stream operation can block the UI thread and make your app appear as if it is not working.

Начиная с .NET Framework 4.5 для упрощения асинхронных операций типы ввода-вывода включают в себя асинхронные методы.Starting with the .NET Framework 4.5, the I/O types include async methods to simplify asynchronous operations. Асинхронный метод содержит Async в своем имени, например ReadAsync, WriteAsync, CopyToAsync, FlushAsync, ReadLineAsyncи ReadToEndAsync.An async method contains Async in its name, such as ReadAsync, WriteAsync, CopyToAsync, FlushAsync, ReadLineAsync, and ReadToEndAsync. Эти асинхронные методы реализуются на базе классов потоков, таких как Stream, FileStreamи MemoryStream, а также классов, используемых для чтения или записи данных в потоках, таких как TextReader и TextWriter.These async methods are implemented on stream classes, such as Stream, FileStream, and MemoryStream, and on classes that are used for reading from or writing to streams, such TextReader and TextWriter.

В платформе .NET Framework 4 и более ранних версий для реализации операций асинхронного ввода-вывода необходимо использовать такие методы, как BeginRead и EndRead .In the .NET Framework 4 and earlier versions, you have to use methods such as BeginRead and EndRead to implement asynchronous I/O operations. Эти методы по-прежнему доступны в .NET Framework 4.5 для поддержки устаревшего кода. Однако асинхронные методы позволяют реализовать операции асинхронного ввода-вывода гораздо проще.These methods are still available in the .NET Framework 4.5 to support legacy code; however, the async methods help you implement asynchronous I/O operations more easily.

Языки C# и Visual Basic имеют по два ключевых слова для асинхронного программирования:C# and Visual Basic each have two keywords for asynchronous programming:

  • МодификаторAsync (Visual Basic) или async (C#), который используется для пометки метода, содержащего асинхронную операцию.Async (Visual Basic) or async (C#) modifier, which is used to mark a method that contains an asynchronous operation.

  • ОператорAwait (Visual Basic) или await (C#), который применяется к результату асинхронного метода.Await (Visual Basic) or await (C#) operator, which is applied to the result of an async method.

Для реализации операций асинхронного ввода-вывода используйте эти ключевые слова в сочетании с асинхронными методами, как показано в следующих примерах.To implement asynchronous I/O operations, use these keywords in conjunction with the async methods, as shown in the following examples. Дополнительные сведения см. в статье Асинхронное программирование с использованием ключевых слов Async и Await (C#) или статье Асинхронное программирование с использованием ключевых слов Async и Await (Visual Basic).For more information, see Asynchronous programming with async and await (C#) or Asynchronous Programming with Async and Await (Visual Basic).

Следующий пример демонстрирует использование двух объектов FileStream для асинхронного копирования файлов из одного каталога в другой.The following example demonstrates how to use two FileStream objects to copy files asynchronously from one directory to another. Обратите внимание, что обработчик событий Click для элемента управления Button помечается с помощью модификатора async , так как вызывает асинхронный метод.Notice that the Click event handler for the Button control is marked with the async modifier because it calls an asynchronous method.

using System;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.IO;

namespace WpfApplication
{
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            string StartDirectory = @"c:\Users\exampleuser\start";
            string EndDirectory = @"c:\Users\exampleuser\end";

            foreach (string filename in Directory.EnumerateFiles(StartDirectory))
            {
                using (FileStream SourceStream = File.Open(filename, FileMode.Open))
                {
                    using (FileStream DestinationStream = File.Create(EndDirectory + filename.Substring(filename.LastIndexOf('\\'))))
                    {
                        await SourceStream.CopyToAsync(DestinationStream);
                    }
                }
            }
        }
    }
}
Imports System.IO

Class MainWindow

    Private Async Sub Button_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs)
        Dim StartDirectory As String = "c:\Users\exampleuser\start"
        Dim EndDirectory As String = "c:\Users\exampleuser\end"

        For Each filename As String In Directory.EnumerateFiles(StartDirectory)
            Using SourceStream As FileStream = File.Open(filename, FileMode.Open)
                Using DestinationStream As FileStream = File.Create(EndDirectory + filename.Substring(filename.LastIndexOf("\"c)))
                    Await SourceStream.CopyToAsync(DestinationStream)
                End Using

            End Using
        Next
    End Sub

End Class

Следующий пример похож на предыдущий, но использует объекты StreamReader и StreamWriter для чтения и записи содержимого текстового файла в асинхронном режиме.The next example is similar to the previous one but uses StreamReader and StreamWriter objects to read and write the contents of a text file asynchronously.

private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    string UserDirectory = @"c:\Users\exampleuser\";

    using (StreamReader SourceReader = File.OpenText(UserDirectory + "BigFile.txt"))
    {
        using (StreamWriter DestinationWriter = File.CreateText(UserDirectory + "CopiedFile.txt"))
        {
            await CopyFilesAsync(SourceReader, DestinationWriter);
        }
    }
}

public async Task CopyFilesAsync(StreamReader Source, StreamWriter Destination)
{
    char[] buffer = new char[0x1000];
    int numRead;
    while ((numRead = await Source.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)) != 0)
    {
        await Destination.WriteAsync(buffer, 0, numRead);
    }
}
Private Async Sub Button_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs)
    Dim UserDirectory As String = "c:\Users\exampleuser\"

    Using SourceReader As StreamReader = File.OpenText(UserDirectory + "BigFile.txt")
        Using DestinationWriter As StreamWriter = File.CreateText(UserDirectory + "CopiedFile.txt")
            Await CopyFilesAsync(SourceReader, DestinationWriter)
        End Using
    End Using
End Sub

Public Async Function CopyFilesAsync(Source As StreamReader, Destination As StreamWriter) As Task
    Dim buffer(4095) As Char
    Dim numRead As Integer

    numRead = Await Source.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)
    Do While numRead <> 0
        Await Destination.WriteAsync(buffer, 0, numRead)
        numRead = Await Source.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length)
    Loop
    
End Function

В приведенном ниже примере показан файл кода программной части и XAML-файл, которые используются, чтобы открыть файл в виде Stream в приложении Магазина Windows 8.x и считать его содержимое с помощью экземпляра класса StreamReader.The next example shows the code-behind file and the XAML file that are used to open a file as a Stream in a Windows 8.x Store app, and read its contents by using an instance of the StreamReader class. Здесь асинхронные методы используются для открытия файла в виде потока и чтения его содержимого.It uses asynchronous methods to open the file as a stream and to read its contents.

using System;
using System.IO;
using System.Text;
using Windows.Storage.Pickers;
using Windows.Storage;
using Windows.UI.Xaml;
using Windows.UI.Xaml.Controls;

namespace ExampleApplication
{
    public sealed partial class BlankPage : Page
    {
        public BlankPage()
        {
            this.InitializeComponent();
        }

        private async void Button_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            StringBuilder contents = new StringBuilder();
            string nextLine;
            int lineCounter = 1;

            var openPicker = new FileOpenPicker();
            openPicker.SuggestedStartLocation = PickerLocationId.DocumentsLibrary;
            openPicker.FileTypeFilter.Add(".txt");
            StorageFile selectedFile = await openPicker.PickSingleFileAsync();

            using (StreamReader reader = new StreamReader(await selectedFile.OpenStreamForReadAsync()))
            {
                while ((nextLine = await reader.ReadLineAsync()) != null)
                {
                    contents.AppendFormat("{0}. ", lineCounter);
                    contents.Append(nextLine);
                    contents.AppendLine();
                    lineCounter++;
                    if (lineCounter > 3)
                    {
                        contents.AppendLine("Only first 3 lines shown.");
                        break;
                    }
                }
            }
            DisplayContentsBlock.Text = contents.ToString();
        }
    }
}
Imports System.Text
Imports System.IO
Imports Windows.Storage.Pickers
Imports Windows.Storage

NotInheritable Public Class BlankPage
    Inherits Page

    

    Private Async Sub Button_Click_1(sender As Object, e As RoutedEventArgs)
        Dim contents As StringBuilder = New StringBuilder()
        Dim nextLine As String
        Dim lineCounter As Integer = 1

        Dim openPicker = New FileOpenPicker()
        openPicker.SuggestedStartLocation = PickerLocationId.DocumentsLibrary

        openPicker.FileTypeFilter.Add(".txt")
        Dim selectedFile As StorageFile = Await openPicker.PickSingleFileAsync()

        Using reader As StreamReader = New StreamReader(Await selectedFile.OpenStreamForReadAsync())
            nextLine = Await reader.ReadLineAsync()
            While (nextLine <> Nothing)
                contents.AppendFormat("{0}. ", lineCounter)
                contents.Append(nextLine)
                contents.AppendLine()
                lineCounter = lineCounter + 1
                If (lineCounter > 3) Then
                    contents.AppendLine("Only first 3 lines shown.")
                    Exit While
                End If
                nextLine = Await reader.ReadLineAsync()
            End While
        End Using
        DisplayContentsBlock.Text = contents.ToString()
    End Sub
End Class
<Page
    x:Class="ExampleApplication.BlankPage"
    xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
    xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
    xmlns:local="using:ExampleApplication"
    xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
    xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"
    mc:Ignorable="d">

    <StackPanel Background="{StaticResource ApplicationPageBackgroundBrush}" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Center">
        <TextBlock Text="Display lines from a file."></TextBlock>
        <Button Content="Load File" Click="Button_Click_1"></Button>
        <TextBlock Name="DisplayContentsBlock"></TextBlock>
    </StackPanel>
</Page>

См. также разделSee also