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前言
AsyncSequence 是并發(fā)性框架和SE-298[1] 提案的一部分。它的名字意味著它是一個提供異步、順序和迭代訪問其元素的類型。換句話說：它是我們在 Swift 中熟悉的常規(guī)序列的一個異步變體。
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就像你不會經(jīng)常創(chuàng)建你的自定義序列一樣，我不期望你經(jīng)常創(chuàng)建一個自定義的 AsyncSequence 實現(xiàn)。然而，由于與 AsyncThrowingStream和AsyncStream 等類型一起使用，你很可能不得不與異步序列一起工作。因此，我將指導你使用 AsyncSequence 實例進行工作。
什么是 AsyncSequence?
AsyncSequence 是我們在Swift中熟悉的 Sequence 的一個異步變體。由于它的異步性，我們需要使用 await 關(guān)鍵字，因為我們要處理的是異步定義的方法。如果你沒有使用過 async/await，我鼓勵你閱讀我的文章：Swift 中的async/await ——代碼實例詳解
值可以隨著時間的推移而變得可用，這意味著一個 AsyncSequence 在你第一次使用它時可能不包含也可能包含一些，或者全部的值。
重要的是要理解 AsyncSequence 只是一個協(xié)議。它定義了如何訪問值，但并不產(chǎn)生或包含值。AsyncSequence 協(xié)議的實現(xiàn)者提供了一個 AsyncIterator，并負責開發(fā)和潛在地存儲值。
創(chuàng)建 AsyncSequence
創(chuàng)建一個自定義的 AsyncSequence。
為了更好地理解 AsyncSequence 是如何工作的，我將演示一個實現(xiàn)實例。然而，在定義你的 AsyncSequence 的自定義實現(xiàn)時，你可能想用 AsyncStream 來代替，因為它的設(shè)置更方便。因此，這只是一個代碼例子，以更好地理解 AsyncSequence 的工作原理。
下面的例子沿用了原始提案中的例子，實現(xiàn)了一個計數(shù)器。這些值可以立即使用，所以對異步序列沒有太大的需求。然而，它確實展示了一個異步序列的基本結(jié)構(gòu)：
struct Counter: AsyncSequence {
typealias Element = Int
let limit: Int
struct AsyncIterator : AsyncIteratorProtocol {
let limit: Int
var current = 1
mutating func next() async -> Int? {
guard !Task.isCancelled else {
return nil
}
guard current <= limit else {
return nil
}
let result = current
current += 1
return result
}
}
func makeAsyncIterator() -> AsyncIterator {
return AsyncIterator(howHigh: limit)
}
}如您所見，我們定義了一個實現(xiàn) AsyncSequence 協(xié)議的 Counter 結(jié)構(gòu)體。該協(xié)議要求我們返回一個自定義的 AsyncIterator，我們使用內(nèi)部類型解決了這個問題。我們可以決定重寫此示例以消除對內(nèi)部類型的需求：
struct Counter: AsyncSequence, AsyncIteratorProtocol {
typealias Element = Int
let limit: Int
var current = 1
mutating func next() async -> Int? {
guard !Task.isCancelled else {
return nil
}
guard current <= limit else {
return nil
}
let result = current
current += 1
return result
}
func makeAsyncIterator() -> Counter {
self
}
}我們現(xiàn)在可以將 self 作為迭代器返回，并保持所有邏輯的集中。
注意，我們必須通過提供 typealias 來幫助編譯器遵守 AsyncSequence 協(xié)議。
next() 方法負責對整體數(shù)值進行迭代。我們的例子歸結(jié)為提供盡可能多的計數(shù)值，直到我們達到極限。我們通過對 Task.isCancelled 的檢查來實現(xiàn)取消支持。
異步序列的迭代
現(xiàn)在我們知道了什么是 AsyncSequence 以及它是如何實現(xiàn)的，現(xiàn)在是時候開始迭代這些值了。
以上述例子為例，我們可以使用 Counter 開始迭代：
for await count in Counter(limit: 5) {
print(count)
}
print("Counter finished")
// Prints:
// 1
// 2
// 3
// 4
// 5
// Counter finished我們必須使用 await 關(guān)鍵字，因為我們可能會異步接收數(shù)值。一旦不再有預期的值，我們就退出for循環(huán)。異步序列的實現(xiàn)者可以通過在 next() 方法中返回 nil 來表示達到極限。在我們的例子中，一旦計數(shù)器達到配置的極限，或者迭代取消，我們就會達到這個預期：
mutating func next() async -> Int? {
guard !Task.isCancelled else {
return nil
}
guard current <= limit else {
return nil
}
let result = current
current += 1
return result
}許多常規(guī)的序列操作符也可用于異步序列。其結(jié)果是，我們可以以異步的方式執(zhí)行映射和過濾等操作。
例如，我們可以只對偶數(shù)進行過濾：
for await count in Counter(limit: 5).filter({ $0 % 2 == 0 }) {
print(count)
}
print("Counter finished")
// Prints:
// 2
// 4
// Counter finished或者我們可以在迭代之前將計數(shù)映射為一個 String ：
let counterStream = Counter(limit: 5)
.map { $0 % 2 == 0 ? "Even" : "Odd" }
for await count in counterStream {
print(count)
}
print("Counter finished")
// Prints:
// Odd
// Even
// Odd
// Even
// Odd
// Counter finished
我們甚至可以使用 AsyncSequence 而不使用for循環(huán)，通過使用 contains 等方法。
let contains = await Counter(limit: 5).contains(3)
print(contains) // Prints: true
注意，上述方法是異步的，意味著它有可能無休止地等待一個值的存在，直到底層的 AsyncSequence 完成。
結(jié)論
AsyncSequence 是我們在Swift中熟悉的常規(guī) Sequence 的異步替代品。就像你不會經(jīng)常自己創(chuàng)建一個自定義 Sequence 一樣，你也不太可能創(chuàng)建自定義的異步序列。
參考資料
[1]SE-298: https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0298-asyncsequence.md
分享標題：Swift AsyncSequence — 代碼實例詳解
分享URL：http://m.fisionsoft.com.cn/article/cdishec.html
