C# Parallel.For 的使用

Parallel.For是微软提供的一个简单的并行计算的方法,这篇文章主要有两个目的

其一,介绍一下Parallel.For的使用

其二,和串行进行比较

1.现在来看看不访问相同资源时,Parallel.For和串行的效率如何,以下是代码

using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace AppCode
{
    class Program
    {
        static object obj = new object();
        static long lvalue = 0;
        static void Main(string[] args)
        {
            System.Diagnostics.Stopwatch stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch();

            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
            stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
            stopwatch.Start();


            int temp = int.MaxValue / 100;

           
            for (int j = 0; j < 10; j++)
            {
                string value = "";
                for (int i = 0; i < temp; i++)
                {
                    value = i.ToString();
                }
            }
            Console.WriteLine("串行总用   " + stopwatch.ElapsedMilliseconds + "ms");


            stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Green;
            stopwatch.Start();
            Parallel.For(0, 10, item =>
            {
                
                string value = "";
                for (int i = 0; i < temp; i++)
                {
                    value = i.ToString();
                }
            });
            Console.WriteLine("并行总用   " + stopwatch.ElapsedMilliseconds + "ms");



            Console.Read();
        }

       
    }
}

 结论:从下图看,结果显而易见,不访问相同资源循环相同次数并行比串行快一倍有余

2.现在来看看访问相同资源时,Parallel.For和串行的效率如何,以下是代码

using System;
using System.Threading.Tasks;

namespace AppCode
{
    class Program
    {
        static object obj = new object();
        static long lvalue = 0;
        static void Main(string[] args)
        {
            System.Diagnostics.Stopwatch stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch();

            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
            stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
            stopwatch.Start();


            int temp = int.MaxValue / 100;

            //第一层循环10次
            for (int j = 0; j < 10; j++)
            {
                //第二层循环temp次
                for (int i = 0; i < temp; i++)
                {
                    //本来是不需要加的,为了控制单一变量,使其和并行一致
                    lock (obj)
                    {
                        lvalue+=i;
                    }
                }
            }
            Console.WriteLine("串行总用   " + stopwatch.ElapsedMilliseconds + "ms lvalue=" + lvalue);

            lvalue = 0;
            stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Green;
            stopwatch.Start();
            //第一层循环10次
            Parallel.For(0, 10, item =>
            {
                //第二层循环temp次
                for (int i = 0; i < temp; i++)
                {
                    lock (obj)
                    {
                        lvalue+=i;
                    }
                }
            });
            Console.WriteLine("并行总用   " + stopwatch.ElapsedMilliseconds + "ms lvalue=" + lvalue);



            Console.Read();
        }

       
    }
}

结论:从下图结果可以看出,访问相同资源时循环相同次数并行比串行还要慢

3.几种常用的Parallel.For的使用方法

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace AppCode
{
    class Program
    {
        static object obj = new object();
        static long lvalue = 0;
        static void Main(string[] args)
        {
            CancellationTokenSource cancellationSource = new CancellationTokenSource();
            ParallelOptions options = new ParallelOptions();
            options.MaxDegreeOfParallelism = 2; // 最大并行度,并行的任务有几个
            options.CancellationToken = cancellationSource.Token;

            //直接循环100次(0开始100结束),并输出线程id和循环到了几次
            Parallel.For(0, 100, (i) =>
             {
                 Console.WriteLine("Thread={0}, i={1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, i);
             });

            //这是一个跳出循环的实例
            //在 Parallel.For中,不能使用与顺序循环中相同的 break 或 Exit 语句,这是因为这些语言构造对于循环是有效的,而并行“循环”实际上是方法,不是循环。 相反,可以使用 Stop 或 Break 方法
            //1.Stop 调用方法指示尚未开始的循环的任何迭代都无需运行。 它可以有效地取消循环的任何其他迭代。 但是, 它不会停止已经开始执行的任何迭代。调用方法会导致此IsStopped属性返回true到仍在执行的循环的任何迭代。 Stop 这对于长时间运行的迭代特别有用, 它可以检查IsStopped属性并在其值为时true提前退出。
            //2.Break 指示应运行当前迭代之后的任何迭代。 它可以有效地取消循环的任何其他迭代。 但是, 它不会停止已经开始执行的任何迭代。 例如, 如果Break是从从0到1000的并行循环的第100迭代调用的, 则所有小于100的迭代仍应运行, 但不会执行从101到1000的迭代。
            //Stop和Break的区别就在于,Stop仅仅通知其他迭代尽快结束,而Break不仅通知其他迭代尽快结束,同时还要保证退出之前要完成LowestBreakIteration之前的迭代。
            ParallelLoopResult loopResult = Parallel.For(0, 1000, options, (i, loopState) =>
            {
                if (i == 100)
                {
                    loopState.Stop();
                    Console.WriteLine("Stop Thread={0}, i={1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, i);
                }

                Console.WriteLine("Finish Thread={0}, i={1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, i);
            });


            //最大并行度,并行的任务有几个,这是在上面设置的2个
            Parallel.For(0, 10, options, (i) =>
            {
                Console.WriteLine("Thread={0}, i={1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, i);
            });

            Parallel.For(0, 10, options, (i, localState) =>
            {
                Console.WriteLine("i={0}, Task={1}, Thread={2}", i, Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            });


            Console.Read();
        }



    }
}

 

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