美洲杯在哪买球C# Parallel用法

Program

方法

using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ConcurrentBag<int> bag = new ConcurrentBag<int>();

            Parallel.For(0, 20000000, (i, state) =>
            {
                if (bag.Count == 1000)
                {
                    //state.Break();
                    state.Stop();
                    return;
                }
                bag.Add(i);
            });

            Console.WriteLine("当前集合有{0}个元素。", bag.Count);

        }
    }
}

条件

 

IsCompleted

运行完成

!IsCompleted &&

LowestBreakIteration==null

使用了Stop语句而提前终止

!IsCompleted &&

LowestBreakIteration!=null

使用了Break语句而提前终止

Program

8 使用模式

  .AsOrdered() 对结果进行排序:

异常:

Program

 

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

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var actions = new Action[]
            {
                () => ActionTest("test 1"),
                () => ActionTest("test 2"),
                () => ActionTest("test 3"),
                () => ActionTest("test 4")
            };

            Console.WriteLine("Parallel.Invoke 1 Test");
            Parallel.Invoke(actions);

            Console.WriteLine("结束!");
        }

        static void ActionTest(object value)
        {
            Console.WriteLine(">>> thread:{0}, value:{1}",
            Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, value);
        }
    }
}

6 ParallelLoopResult结构

美洲杯在哪买球 1美洲杯在哪买球 2

Actions:要执行的操作数组

  数据的并行的方式二(AsParallel()):

 

Program

参数:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<int> nums = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
            Parallel.ForEach(nums, (item) =>
            {
                Console.WriteLine("针对集合元素{0}的一些工作代码……ThreadId={1}", item, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            });
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

localInit:一个委托,用于返回每个任务的本地数据的初始状态。

美洲杯在哪买球 3美洲杯在哪买球 4

if (ct.IsCancellationRequested)

Program

l public static OrderablePartitioner<Tuple<int, int>> Create(int fromInclusive, int toExclusive);

Program

方法:

using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp1
{
    public class Student
    {
        public int ID { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public int Age { get; set; }
        public DateTime CreateTime { get; set; }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var dic = LoadData();
            Stopwatch watch = new Stopwatch();
            watch.Start();
            var query2 = (from n in dic.Values.AsParallel()
                          where n.Age > 20 && n.Age < 25
                          select n).ToList();
            watch.Stop();
            Console.WriteLine("并行计算耗费时间:{0}", watch.ElapsedMilliseconds);

            Console.Read();
        }

        public static ConcurrentDictionary<int, Student> LoadData()
        {
            ConcurrentDictionary<int, Student> dic = new ConcurrentDictionary<int, Student>();
            ParallelOptions options = new ParallelOptions();
            //指定使用的硬件线程数为4
            options.MaxDegreeOfParallelism = 4;
            //预加载1500w条记录
            Parallel.For(0, 15000000, options, (i) =>
            {
                var single = new Student()
                {
                    ID = i,
                    Name = "hxc"   i,
                    Age = i % 151,
                    CreateTime = DateTime.Now.AddSeconds(i)
                };
                dic.TryAdd(i, single);
            });

            return dic;
        }
    }
}

存储选项,用于配置 System.Threading.Tasks.Parallel 类的方法。

1、Parallel.Invoke 主要用于任务的并行
  这个函数的功能和Task有些相似,就是并发执行一系列任务,然后等待所有完成。和Task比起来,省略了Task.WaitAll这一步,自然也缺少了Task的相关管理功能。它有两种形式:
  Parallel.Invoke( params Action[] actions);
  Parallel.Invoke(Action[] actions,TaskManager manager,TaskCreationOptions options);

 1 public static void CancelFromExternal()
 2 {
 3     //同1)中CancelFromExternal方法
 4 }
 5 
 6 private static void Operation(CancellationTokenSource cts)
 7 {
 8     CancellationToken ct = cts.Token;
 9     ParallelOptions op = new ParallelOptions { CancellationToken = ct };
10     IEnumerable<string> coll = new List<string> { "str1", "str2" };
11     Parallel.ForEach(coll, op,(str, loopState) =>
12     {
13         //其他操作...
14 
15       //return只对当前子线程有效
16       if (ct.IsCancellationRequested)
17       { return; }
18 
19       //其他操作...
20   });
21 }

美洲杯在哪买球 5美洲杯在哪买球 6

1 int maxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount - 1;
2 ParallelOptions op = new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism =     maxDegreeOfParallelism };
3 IEnumerable<string> coll = new List<string> { };
4 Parallel.ForEach(coll, op ,(str) =>
5 {
6     //具体操作
7 });
using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] nums = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
            Parallel.For(0, nums.Length, (i) =>
            {
                Console.WriteLine("针对数组索引{0}对应的那个元素{1}的一些工作代码……ThreadId={2}", i, nums[i], Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            });
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

参数:

美洲杯在哪买球 7美洲杯在哪买球 8

1)对于Parallel.For

美洲杯在哪买球 9美洲杯在哪买球 10

8.2 Parallel.For

  <2> 并行计算中抛出异常怎么处理?
  首先任务是并行计算的,处理过程中可能会产生n多的异常,那么如何来获取到这些异常呢?普通的Exception并不能获取到异常,然而为并行诞生的AggregateExcepation就可以获取到一组异常。

System.OperationCanceledException:parallelOptions 设置了System.Threading.CancellationToken。

常见问题的处理

    System.AggregateException:当 actions 数组中的任何操作引发异常时引发的异常。

  ForEach的独到之处就是可以将数据进行分区,每一个小区内实现串行计算,分区采用Partitioner.Create实现。

1)不支持浮点和步进。

 

 1 public static void DemonstrateInvoke()
 2 {
 3     //使用Lambda
 4     Parallel.Invoke(
 5     () =>
 6     {
 7         //具体操作1
 8     }, 
 9     () => 
10     {
11         //具体操作2
12     });
13 
14     //不使用lambda
15     Parallel.Invoke(Operation1, Operation2);
16 }
17 
18 private static void Operation1()
19 {
20     //具体操作1
21 }
22 
23 private static void Operation2()
24 {
25     //具体操作2
26 }        

Program

9 异常处理模式

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp
{

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<int> nums = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
            var evenNumbers = nums.AsParallel().AsOrdered().Select(item => Calculate(item));
            //注意这里是个延迟加载,也就是不用集合的时候 这个Calculate里面的算法 是不会去运行 可以屏蔽下面的代码看效果;
            //Console.WriteLine(evenNumbers.Count());
            foreach (int item in evenNumbers)
                Console.WriteLine(item);
            Console.ReadKey();
        }

        static int Calculate(int number)
        {
            Console.WriteLine("针对集合元素{0}的一些工作代码……ThreadId={1}", number, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            return number * 2;
        }
    }
}

ct.ThrowIfCancellationRequested();

  <1> 如何中途退出并行循环?
  是的,在串行代码中我们break一下就搞定了,但是并行就不是这么简单了,不过没关系,在并行循环的委托参数中提供了一个ParallelLoopState,该实例提供了Break和Stop方法来帮我们实现。
  Break: 当然这个是通知并行计算尽快的退出循环,比如并行计算正在迭代100,那么break后程序还会迭代所有小于100的。

1)对于body参数中含有的ParallelLoopState实例,其作用为提早中断并行循环。

美洲杯在哪买球 11美洲杯在哪买球 12

parallelOptions:一个对象,用于配置此操作的行为。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp1
{
    public class TestClass
    {
        public static List<int> NumberList = null;
        private static readonly object locker = new object();
        public void Test(int Number)
        {
            throw new Exception("1111");
            //lock (locker)
            //{
            //    if (NumberList == null)
            //    {
            //        Console.WriteLine("执行添加");
            //        NumberList = new List<int>();
            //        NumberList.Add(1);
            //        //Thread.Sleep(1000);
            //    }
            //}
            //if (Number == 5 || Number == 7) throw new Exception(string.Format("NUmber{0}Boom!", Number));
            //Console.WriteLine(Number);
        }
    }

    class Program
    {
        private static readonly object locker = new object();
        static void Main(string[] args)
        {
            List<string> errList = new List<string>();
            Parallel.For(0, 10, (i) =>
            {
                try
                {
                    TestClass a = new TestClass();
                    a.Test(i);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    lock (locker)
                    {
                        errList.Add(ex.Message);
                    }
                    //Console.WriteLine(ex.Message);
                    //注:这里不再将错误抛出.....
                    //throw ex;
                }
            });

            int Index = 1;
            foreach (string err in errList)
            {
                Console.WriteLine("{0}、的错误:{1}", Index  , err);
            }
        }
    }
}

3)public static ParallelLoopResult ForEach<TSource>(Partitioner<TSource> source, Action<TSource> body);

Program

一种方式是把并行循环放入try块中,另一种方式是在每次迭代的过程中捕获异常。

  Stop:这个就不一样了,比如正在迭代100突然遇到stop,那它啥也不管了,直接退出。

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<int> nums = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
            var evenNumbers = nums.AsParallel().Select(item => Calculate(item));
            //注意这里是个延迟加载,也就是不用集合的时候 这个Calculate里面的算法 是不会去运行 可以屏蔽下面的代码看效果;
            Console.WriteLine(evenNumbers.Count());
            //foreach (int item in evenNumbers)
            //    Console.WriteLine(item);
            Console.ReadKey();
        }

        static int Calculate(int number)
        {
            Console.WriteLine("针对集合元素{0}的一些工作代码……ThreadId={1}", number, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            return number * 2;
        }
    }
}

4)public static ParallelLoopResult For<TLocal>(int fromInclusive, int toExclusive, ParallelOptions parallelOptions, Func<TLocal> localInit, Func<int, ParallelLoopState, TLocal, TLocal> body, Action<TLocal> localFinally);

美洲杯在哪买球 13美洲杯在哪买球 14

使用Partitioner创建的子范围大小默认大约是计算机内核的三倍,而当使用rangeSize指定范围大小时,那么子范围大小为指定值。

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

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        public static void Main()
        {

            var cts = new CancellationTokenSource();
            var ct = cts.Token;
            Task.Factory.StartNew(() => fun(ct));
            Console.ReadKey();
            //Thread.Sleep(3000);
            cts.Cancel();
            Console.WriteLine("任务取消了!");

        }

        static void fun(CancellationToken token)
        {
            Parallel.For(0, 100000,
                        new ParallelOptions { CancellationToken = token },
                        (i) =>
                        {
                            Console.WriteLine("针对数组索引{0}的一些工作代码……ThreadId={1}", i, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                        });
        }
    }
}

对于方法2)还包括:

2、For方法,主要用于处理针对数组元素的并行操作(数据的并行

美洲杯在哪买球,1)public static void Invoke(params Action[] actions);

美洲杯在哪买球 15美洲杯在哪买球 16

3)public TaskScheduler TaskScheduler { get; set; }

美洲杯在哪买球 17美洲杯在哪买球 18

尽可能并行执行所提供的每个操作,除非用户取消了操作。

Program

body:将被每个迭代调用一次的委托。

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

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                Parallel.Invoke(Run1, Run2);
            }
            catch (AggregateException ex)
            {
                foreach (var single in ex.InnerExceptions)
                {
                    Console.WriteLine(single.Message);
                }
            }
            Console.WriteLine("结束了!");
            //Console.Read();
        }

        static void Run1()
        {
            Thread.Sleep(3000);
            throw new Exception("我是任务1抛出的异常");
        }

        static void Run2()
        {
            Thread.Sleep(5000);
            throw new Exception("我是任务2抛出的异常");
        }
    }
}

 

Program

说明:

Program

说明:

  ParallelOptions类
  ParallelOptions options = new ParallelOptions();
  //指定使用的硬件线程数为4
  options.MaxDegreeOfParallelism = 4;
  有时候我们的线程可能会跑遍所有的内核,为了提高其他应用程序的稳定性,就要限制参与的内核,正好ParallelOptions提供了MaxDegreeOfParallelism属性。

 -----------------------------------------------------------------------------------------

Program

获取或设置此 ParallelOptions 实例所允许的最大并行度。

  可以向下面这样来处理一下
  不在AggregateExcepation中来处理 而是在Parallel里面的try catch来记录错误,或处理错误

对于3)包括的异常为:

3、Foreach方法,主要用于处理泛型集合元素的并行操作(数据的并行)

通常将最大并行度设置为小于等于逻辑内核数。如果设置为等于逻辑内核数,那么要确保不会影响其他程序的执行。设置为小于逻辑内核数是为了有空闲内核来处理其他紧急的任务。

using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Diagnostics;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            for (int j = 1; j < 4; j  )
            {
                ConcurrentBag<int>  bag = new ConcurrentBag<int>();
                var watch = Stopwatch.StartNew();
                watch.Start();
                Parallel.ForEach(Partitioner.Create(0, 3000000), i =>
                {
                    for (int m = i.Item1; m < i.Item2; m  )
                    {
                        bag.Add(m);
                    }
                });
                Console.WriteLine("并行计算:集合有:{0},总共耗时:{1}", bag.Count, watch.ElapsedMilliseconds);
                GC.Collect();

            }
        }
    }
}

4 ParallelOptions

  取消(cancel)

可使并行循环迭代与其他迭代交互。 此类的实例由 Parallel 类提供给每个循环;不能在用户代码中创建实例。

美洲杯在哪买球 19美洲杯在哪买球 20

System.ObjectDisposedException:在 parallelOptions 中与 System.Threading.CancellationToken 关联的 System.Threading.CancellationTokenSource已被释放。

美洲杯在哪买球 21美洲杯在哪买球 22

7 捕获并行循环中的异常

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp1
{
    public class TestClass
    {
        public static List<int> NumberList = null;
        private static readonly object locker = new object();
        public void Test(int Number)
        {
            throw new Exception("1111");
            //lock (locker)
            //{
            //    if (NumberList == null)
            //    {
            //        Console.WriteLine("执行添加");
            //        NumberList = new List<int>();
            //        NumberList.Add(1);
            //        //Thread.Sleep(1000);
            //    }
            //}
            //if (Number == 5 || Number == 7) throw new Exception(string.Format("NUmber{0}Boom!", Number));
            //Console.WriteLine(Number);
        }
    }

    class Program
    {
        private static readonly object locker = new object();
        static void Main(string[] args)
        {
            List<string> errList = new List<string>();
            try
            {
                Parallel.For(0, 10, (i) =>
                {
                    try
                    {
                        TestClass a = new TestClass();
                        a.Test(i);
                    }
                    catch (Exception ex)
                    {
                        lock (locker)
                        {
                            errList.Add(ex.Message);
                            throw ex;
                        }
                    }
                });
            }
            catch (AggregateException ex)
            {
                foreach (var single in ex.InnerExceptions)
                {
                    Console.WriteLine(single.Message);
                }
            }
            int Index = 1;
            foreach (string err in errList)
            {
                Console.WriteLine("{0}、的错误:{1}", Index  , err);
            }
        }
    }
}

2)Parallel.ForEach方法不保证执行顺序,它不像foreach循环那样总是顺序执行。

  注意Parallel里面 不建议抛出异常 因为在极端的情况下比如进去的第一批线程先都抛异常了 此时AggregateExcepation就只能捕获到这一批的错误,然后程序就结束了

2)并行循环体抛出一个未处理的异常,并行循环就不能再开始新的迭代。

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不使用IsCancellationRequested和ThrowIfCancellationRequested()方法

3)默认情况下当某次迭代抛出一个未处理异常,那么正在执行的迭代如果没抛出异常,正在执行的迭代会执行完。当所有迭代都执行完(有可能其他的迭代在执行的过程中也抛出异常),并行循环将在调用它的线程中抛出异常。

转载与引用请注明出处。

异常:

使用ThrowIfCancellationRequested()方法抛出异常

4)只有在迭代全部完成以后才会返回结果,否则循环将一直阻塞。

并行循环运行结果的信息。

3)对于方法3)中的source,它的类型是Partitioner<TSource>。可以使用Partitioner.Create方法创建分区,该方法的几个重整方法为:

判断依据:

使用ThrowIfCancellationRequested()方法抛出异常

2)public static void Invoke(ParallelOptions parallelOptions,

属性:

3)public static ParallelLoopResult For(int fromInclusive, int toExclusive, ParallelOptions parallelOptions, Action<int, ParallelLoopState> body);

用途:判断当并行循环结束时,是否因调用了break方法或stop方法而提前退出并行循环,或所有迭代均已执行。

2)public static ParallelLoopResult ForEach<TSource>(IEnumerable<TSource> source, ParallelOptions parallelOptions, Action<TSource, ParallelLoopState> body);

并行循环运行的过程中,可能有多个迭代抛出异常,所以一般使用AggregateException来捕获异常。AggregateException继承自Exception。为了防止仅使用AggregateException未能捕获某些异常,使用AggregateException的同时还要使用Exception。

5 ParallelLoopState

parallelOptions:一个对象,用于配置此操作的行为。

3)actions中的操作并行的运行且与顺序无关,若编写与运行顺序有关的并发代码,应选择其他方法。

l public static OrderablePartitioner<Tuple<int, int>> Create(int fromInclusive, int toExclusive, int rangeSize);

可能会并行运行迭代,可以监视和操作循环的状态。Parallel.For有多个重载的方法,下面列举部分方法。

1 Parallel.For(0, toExclusive, op, (i) =>
2 {
3 
4     //其他操作...
5 
6     ct.ThrowIfCancellationRequested();
7 
8     //其他操作...
9 });

1)对于Parallel.For

 1 IEnumerable<string> coll = new List<string> {"str1","str2" };
 2 Parallel.ForEach(coll, (str, loopState) =>
 3 {
 4     //其他操作...
 5 
 6     //计算condition
 7     bool condition = ...;
 8     if (condition)
 9     {
10         loopState.Break();//或使用loopState.Stop
11         return;
12     }
13 
14     //其他操作
15 
16 });

参数:

返回结果:

1)public static ParallelLoopResult For(int fromInclusive, int toExclusive, Action<int> body);

用途:提早退出并行循环。

 

定义:

使用IsCancellationRequested属性

    System.ArgumentNullException: actions 参数为 null。

 1 一般用法
 2 IEnumerable<string> coll = ...;
 3 Parallel.ForEach(coll,(str)=>
 4 {
 5     //具体操作
 6 });
 7 
 8 基于分区的模式
 9 优化分区数,使其最接近系统逻辑内核数:
10 子分区范围 = 对“待处理集合大小/系统逻辑内核数”取整 1。
11 int logicalCores =...;
12 IEnumerable<string> collP = ...;
13 int fromInclusive = ...;
14 int toExclusiv = ...;
15 int rangeSize = (int)((toExclusiv-fromInclusive )/logicalCores)  1;
16 Parallel.ForEach(Partitioner.Create(fromInclusive, toExclusiv, rangeSize), range =>
17 {
18     for (int i = range.Item1; i < range.Item2; i  )
19     {
20         //使用集合:collection[i]
21     }
22 });    

异常:

8.1 Parallel.Invoke

将Operation方法中的涉及到IsCancellationRequested和ThrowIfCancellationRequested()方法的代码去掉

2)Stop比Break更常用。break语句用在并行循环中的效果和用在串行循环中不同。Break用在并行循环中,委托的主体方法在每次迭代的时候被调用,退出委托的主体方法对并行循环的执行没有影响。Stop停止循环比Break快。

8.6 提早退出并行循环

2)Stop()方法:通知并行循环尽快停止执行。对于尚未运行的迭代不能会尝试执行低索引迭代。不保证所有已运行的迭代都执行完。

fromInclusive为范围下限(含),toExclusive为范围下限(不含),rangeSize为每个子范围的大小。

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