ReadAsync和WriteAsync需配合FileOptions.Asynchronous创建FileStream才能真正异步,否则退化为同步;推荐复用ArrayPool.Shared缓冲区,File类静态方法适合小文件但不适用于超大文件。

在 C# 中,ReadAsync 和 WriteAsync 是进行高效、非阻塞文件 I/O 的核心方法,它们基于 Stream 类(如 FileStream)提供真正的异步支持,避免线程池资源浪费,特别适合处理大文件或高并发 I/O 场景。
使用 FileStream 配合 ReadAsync 读取文件
必须用 FileOptions.Asynchronous 创建 FileStream,否则 ReadAsync 会退化为同步调用(内部通过线程池模拟异步,失去性能优势)。
- 打开文件时指定
FileOptions.Asynchronous - 推荐配合
Memory或ArrayPool复用缓冲区,减少 GC 压力.Shared - 注意:
ReadAsync返回实际读取字节数,可能小于缓冲区长度(尤其是流末尾或网络文件)
using var fs = new FileStream("data.bin", FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read, bufferSize: 4096, useAsync: true);
var buffer = new byte[8192];
int bytesRead = await fs.ReadAsync(buffer, CancellationToken.None);使用 WriteAsync 写入文件的正确姿势
和读取一样,写入也依赖底层 FileStream 是否启用异步模式。未启用时,WriteAsync 同样会同步执行。
- 创建
FileStream时必须传入useAsync: true(即FileOptions.Asynchronous) - 可直接写入
ReadOnlyMemory,无需复制到数组 - 若需确保数据落盘,调用
await fs.FlushAsync();但频繁刷盘影响性能,应按需使用
using var fs = new FileStream("output.txt", FileMode.Create, FileAccess.Write, FileShare.None, 4096, useAsync: true);
var data = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello async world!");
await fs.WriteAsync(data, CancellationToken.None);
await fs.FlushAsync(); // 可选:强制写入磁盘更简洁:File类的高级异步封装
.NET 提供了开箱即用的异步静态方法,内部已正确配置 FileStream,适合简单场景(如读写整个小文件)。
-
File.ReadAllTextAsync/File.WriteAllTextAsync:自动处理编码与流生命周期 -
File.ReadAllBytesAsync/File.WriteAllBytesAsync:适合二进制内容 - ⚠️ 注意:这些方法会将整个文件加载到内存,不适用于超大文件(>100MB)
string content = await File.ReadAllTextAsync("config.json");
await File.WriteAllTextAsync("log.txt", "Done at " + DateTime.Now);异常与取消处理不能少
异步 I/O 操作可能因磁盘满、权限不足、路径不存在等失败,且支持 CancellationToken 主动中断。
- 始终用
try-catch捕获IOException、UnauthorizedAccessException等常见异常 - 把
CancellationToken传给所有Async方法,响应用户取消或超时 - 注意:取消操作本身可能抛出
OperationCanceledException,需单独处理
try
{
await fs.WriteAsync(buffer, cancellationToken);
}
catch (OperationCanceledException)
{
// 用户主动取消
}
catch (IOException ex)
{
// 文件系统错误
}基本上就这些。关键点就两个:用对 FileStream 的构造参数,别忘了传 useAsync: true;再就是合理使用缓冲区和取消令牌。不复杂但容易忽略。










