.NET Core 3.0 引入了 `System.Threading.Channels` 名稱空間，它提供了一套異步數據結構，用於生產者和消費者之間的數據傳遞。`Channel<T>` 類是其中的核心元件，類似於記憶體中的訊息佇列，支持高效能的並行數據流操作。本文將介紹 `Channel<T>` 類的基本用法，並提供範例程式碼，幫助開發者理解並套用這一強大的特性。
引言
`Channel<T>` 類作為.NET Core中的新特性，為生產者和消費者模型提供了一種高效的實作方式。它允許我們在不同的執行緒或異步任務之間傳遞數據，而無需使用傳統的執行緒同步機制。
`Channel<T>` 類提供了兩種型別的通道：
無界通道
（`Channel.CreateUnbounded<T>()`）：可以無限容納數據，
有界通道
（`Channel.CreateBounded<T>(capacity)`）：容量有限，寫入操作在通道滿時會阻塞。
以下是使用 `Channel<T>` 類建立生產者-消費者模型的範例程式碼：
1：使用無界通道
```csharpusing System;using System.Threading;using System.Threading.Channels;using System.Threading.Tasks; classProgram{staticasync Task Main(string[] args) {var channel = Channel.CreateUnbounded<int>();var producer = Task.Run(async () => {for (int i = 0; i < 10; i++) {await channel.Writer.WriteAsync(i); Console.WriteLine($"Producer: {i}");await Task.Delay(1000); } channel.Writer.Complete(); });var consumer = Task.Run(async () => {while (await channel.Reader.WaitToReadAsync()) {while (channel.Reader.TryRead(outint item)) { Console.WriteLine($"Consumer: {item}"); } } });await Task.WhenAll(producer, consumer); }}```
2：使用有界通道
```csharp// 與無界通道範例類似，但建立通道時使用 Channel.CreateBounded<int>(capacity)// 並在寫入操作後添加了 Console.WriteLine 來輸出生產者生成的數據。```
3：多個生產者和消費者共享一個通道
```csharp classProgram{staticasync Task Main(string[] args) {var channel = Channel.CreateUnbounded<int>();var producers = new[] { Produce(channel.Writer, 1), Produce(channel.Writer, 2) };var consumers = new[] { Consume(channel.Reader, 1), Consume(channel.Reader, 2) };await Task.WhenAll(producers.Concat(consumers)); }staticasync Task Produce(ChannelWriter<int> writer, int id) {for (int i = 0; i < 10; i++) {await writer.WriteAsync(i); Console.WriteLine($"Producer {id}: {i}");await Task.Delay(1000); } writer.Complete(); }staticasync Task Consume(ChannelReader<int> reader, int id) {while (await reader.WaitToReadAsync()) {if (reader.TryRead(outint item)) { Console.WriteLine($"Consumer {id}: {item}");await Task.Delay(2000); } } }}```
`Channel<T>` 類為.NET Core 3.0 及更高版本提供了一種高效的生產者-消費者模式實作方案。它是一個行程內的記憶體佇列，效能高，適用於高並行場景。但使用時需要註意記憶體管理和數據的即時性。
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