Parallel.ForEach怎么在C#項目中使用?針對這個問題,這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答,希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。
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int num = 1; List<int> list = new List<int>(); for (int i = 1; i <= 2000; i++) { list.Add(i); } Console.WriteLine($"num初始值為:" + num.ToString()); list.AsParallel().ForAll(n => { num++; }); Console.WriteLine($"不加鎖,并發{list.Count}次后為:" + num.ToString()); Console.ReadKey();
這段代碼是讓一個變量執行2000次自增,正常結果應該是2001,但實際結果如下:
有經驗的同學,立馬能想到需要加鎖了,C#內置了很多鎖對象,如lock 互斥鎖,Interlocked 內部鎖,Monitor 這幾個比較常見,lock內部實現其實就是使用了Monitor對象。對變量自增,Interlocked對象提供了,變量自增,自減、或者相加等方法,我們使用自增方法Interlocked.Increment,函數定義為:int Increment(ref int num),該對象提供原子性的變量自增操作,傳入目標數值,返回或者ref num都是自增后的結果。 在之前的基礎上我們增加一些代碼:
num = 1; Console.WriteLine($"num初始值為:" + num.ToString()); list.AsParallel().ForAll(n => { Interlocked.Increment(ref num); }); Console.WriteLine($"使用內部鎖,并發{list.Count}次后為:" + num.ToString()); Console.ReadKey();
我們來看運行結果:
加了鎖之后ID重復算是解決了,其實別高興太早,由于正常的環境有了ID我們還有用這些ID來構建對象呢,于是又寫了寫代碼,用集合來添加這些ID,為了更真實的模擬生產環境,我在forAll里面又加了一層循環代碼如下:
num = 1; Random random = new Random(); var total = 0; var m = new ConcurrentBag<int>(); list.AsParallel().ForAll(n => { var c = random.Next(1, 50); Interlocked.Add(ref total, c); for (int i = 0; i < c; i++) { Interlocked.Increment(ref num); m.Add(num); } }); Console.WriteLine($"使用內部鎖,并發+內部循環{list.Count}次后為:" + num.ToString()); Console.WriteLine($"實際值為:{total + 1}"); var l = m.GroupBy(n => n).Where(o => o.Count() > 1); Console.WriteLine($"并發里面使用安全集合ConcurrentBag添加num,集合重復值:{l.Count()}個"); Console.ReadKey();
上面的代碼里面我用到了線程安全集合ConcurrentBag<T>它的命名空間是:using System.Collections.Concurrent,盡管使用了線程安全集合,但是在并發面前仍然是不安全的,到了這里其實比較郁悶了,自增加鎖,安全集合內部應該也使用了鎖,但還是重復了。有點說不過去了,想想多線程執行時有個上下文對象,即當多個線程同時執行任務,共享了變量他們一開始傳進去的對象數值應該是相同的,由于變量自增時加了鎖,所以ID是不會重復了。我猜測問題應該出在Add方法了,就是說當num值自增后還沒有來得及傳出去就已經執行了Add方法,故添加了重復變量。于是乎,我重新寫了段代碼,讓ID自增和集合添加都放到鎖里面:
num = 1; total = 0; using (var q = new BlockingCollection<int>()) { list.AsParallel().ForAll(n => { var c = random.Next(1, 50); Interlocked.Add(ref total, c); for (int i = 0; i < c; i++) { // Task.Delay(100); q.Add(Interlocked.Increment(ref num)); //可控 //lock (objLock) //{ // num++; // q.Add(num); //} } }); q.CompleteAdding(); Console.WriteLine($"num累計值為:{total},并發之后值為:{num}"); var x = q.GroupBy(n => n).Where(o => o.Count() > 1); Console.WriteLine($"并發使用安全集合BlockingCollection+Interlocked添加num,集合重復值:{x.Count()}個"); Console.ReadKey(); }
這里我測試了另外一個線程安全的集合BlockingCollection,關于這個集合的使用請自行查找MSDN文檔,上面的關鍵代碼直接添加安全集合的返回值,可以保證集合不會重復,但其實下面的lock更適用與正式環境,因為我們添加的一般都是對象不會是基礎類型數值,運行結果如下:
至此,我們的問題解決了,計算時間由原來的9分多降至110秒左右,可見Parallel的處理還是很給力的,唯一不足的是,很占CPU,執行計算后CPU達到了88%。附上計算結果:
優化前后對比
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網站題目:Parallel.ForEach怎么在C#項目中使用
URL網址:http://m.newbst.com/article40/ihpceo.html
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