Channel 是 .NET 5+ 推荐的异步生产者-消费者通信原语，相比 Queue 和 BlockingCollection 更轻量、支持无锁操作、内置完成与取消感知，具备有界/无界模式以控制背压，Reader/Writer 可分离实现组件解耦，配合 TryRead 批处理与 WriteAsync 等待机制，适用于高并发低延迟场景如实时消息处理与任务管道。
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ChannelBlockingCollection 更轻量、更灵活，尤其适合高并发、低延迟场景（如实时消息处理、后台任务管道、流式数据处理）。
为什么选 Channel 而不是 Queue 或 BlockingCollection？
它不是线程安全的普通队列，而是一个**异步就绪的通道（channel）**，天然支持：
- 无锁、零分配（在多数配置下）的写入/读取
- 内置完成（
Writer.Complete()）和取消感知（可传CancellationToken） - 支持“有界”（Bounded）与“无界”（Unbounded）两种模式，可控内存增长
- Reader 和 Writer 可分离传递，便于解耦组件（比如一个服务只写，另一个只读）
快速上手：创建与基本用法
最简示例（无界 Channel）：
var channel = Channel.CreateUnbounded(); var reader = channel.Reader; var writer = channel.Writer; // 生产者（异步写入） _ = Task.Run(async () => { await writer.WriteAsync("Hello"); await writer.WriteAsync("World"); writer.Complete(); // 标记不再写入 }); // 消费者（异步读取） await foreach (var msg in reader.ReadAllAsync()) { Console.WriteLine(msg); // 输出 Hello，然后 World }
注意：ReadAllAsync() 会自动等待新项、响应完成信号，并在通道关闭后退出循环。
控制背压：使用有界 Channel 防止内存爆炸
当生产快于消费时，无界 Channel 会导致内存无限堆积。改用有界 Channel 可自然施加背压：
// 最多缓存 100 个字符串，超出时 WriteAsync 会 await（阻塞生产者直到有空位） var channel = Channel.CreateBounded(new BoundedChannelOptions(100) { FullMode = BoundedChannelFullMode.Wait // 默认行为；也可设为 DropWrite / DropOldest });
常见策略：
-
FullMode = Wait：默认，生产者等待空位（最常用，保证不丢数据） -
FullMode = DropWrite：新数据直接丢弃（适合监控指标等非关键流） -
FullMode = DropOldest：挤掉最老的数据腾位置（适合滑动窗口场景）
进阶技巧：手动读取 + 异常处理 + 取消支持
不用 await foreach 时，可用 TryRead（非阻塞）或 ReadAsync（异步阻塞），并配合取消令牌：
var cts = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds(5));
try
{
while (await reader.WaitToReadAsync(cts.Token))
{
while (reader.TryRead(out var item))
{
Process(item);
}
}
}
catch (OperationCanceledException)
{
Console.WriteLine("读取被取消");
}
catch (ChannelClosedException)
{
Console.WriteLine("通道已关闭");
}
关键点：
-
WaitToReadAsync()等待有新数据或关闭，避免忙等 -
TryRead()批量消费当前所有可用项（推荐，减少 await 开销） - 始终检查
ChannelReader.Completion.IsFaulted判断是否因异常关闭
基本上就这些。ChannelTryRead 批处理、别忘了 Complete() 和取消传播。它不是万能队列，而是为异步流水线设计的“管道”，用对了，吞吐翻倍，延迟归零。
