這篇文章將為大家詳細講解有關Parallel類如何c# 中使用，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。
Parallel類是對線程的抽象，提供數據與任務的并行性。類定義了靜態方法For和ForEach，使用多個任務來完成多個作業。Parallel.For和Parallel.ForEach方法在每次迭代的時候調用相同的代碼，而Parallel.Invoke()方法允許同時調用不同的方法。Parallel.ForEach()方法用于數據的并行性，Parallel.Invoke()方法用于任務的并行性。
1、For()方法
For()方法用于多次執行一個任務，可以并行運行迭代，但迭代的順序并沒指定。For()方法前兩個參數為定義循環的開始和結束，第三個參數為Action<int>委托。方法的返回值是ParallelLoopResult結構，它提供了是否結束的信息。如以下循環方法，不能保證輸出順序：
static void ParallelFor()
{
ParallelLoopResult result =
Parallel.For(0, 10, async i =>
{
Console.WriteLine("{0}, task: {1}, thread: {2}", i,
Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
await Task.Delay(10);//異步方法，用于釋放線程供其他任務使用。完成后，可能看不到方法的輸出，因為主(前臺線)程結束，所有的后臺線程也將結束
Console.WriteLine("{0}, task: {1}, thread: {2}", i, Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
});
Console.WriteLine("Is completed: {0}", result.IsCompleted);
}異步功能雖然方便，但是知道后臺發生了什么仍然重要，必須留意。
提前停止For()方法
可以根據條件提前停止For()方法，而不必完成全部的迭代。，傳入參數ParallelLoopState的對象，調用Break()方法或者Stop()方法。如調用Break()方法，當迭代值大于15的時候中斷（當前線程結束，類似于普通for的Continue），但其他任務可以同時運行，有其他值的任務也可以運行（如果當前線程是主線程，那么就等同于Stop()，結束所有線程）。Stop()方法結束的是所有操作（類似于普通for的Break）。利用LowestBreakIteration屬性可以忽略其他任務的結果：
static void ParallelFor()
{
ParallelLoopResult result = Parallel.For(10, 40, (int i, ParallelLoopState pls) =>
{
Console.WriteLine("i: {0} task {1}", i, Task.CurrentId);
Thread.Sleep(10);
if (i > 15)
pls.Break();
});
Console.WriteLine("Is completed: {0}", result.IsCompleted);
if (!result.IsCompleted)
Console.WriteLine("lowest break iteration: {0}", result.LowestBreakIteration);
}For()方法可以使用幾個線程執行循環。如果要對每個線程進行初始化，就需要使用到For<TLocal>(int, int, Func<TLocal>, Func<int, ParallelLoopState, TLocal, TLocal> , Action<TLocal>)方法。
static void ParallelFor()
{
Parallel.For<string>(0, 20, () =>
{
// invoked once for each thread
Console.WriteLine("init thread {0}, task {1}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Task.CurrentId);
return String.Format("t{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
},
(i, pls, str1) =>
{
// invoked for each member
Console.WriteLine("body i {0} str1 {1} thread {2} task {3}", i, str1, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Task.CurrentId);
Thread.Sleep(10);
return String.Format("i {0}", i);
},
(str1) =>
{
// final action on each thread
Console.WriteLine("finally {0}", str1);
});
}2、使用ForEach()方法循環
ForEach()方法遍歷實現了IEnumerable的集合，其方式類似于foreach語句，但是以異步方式遍歷，沒有確定的順序。如果要中斷循環，同樣可以采用ParallelLoopState參數。ForEach<TSource>有許多泛型的重載方法。
static void ParallelForeach()
{
string[] data = { "zero", "one", "two", "three", "four", "five", "six", "seven", "eight", "nine", "ten", "eleven", "twelve" };
ParallelLoopResult result = Parallel.ForEach<string>(data, s =>
{
Console.WriteLine(s);
});
Parallel.ForEach<string>(data, (s, pls, l) =>
{
Console.WriteLine("{0} {1}", s, l);
});
}3、調用多個方法
如果有多個任務并行，可以使用Parallel.Invoke()方法，它提供任務的并行性模式：
static void ParallelInvoke()
{
Parallel.Invoke(Foo, Bar);
}
static void Foo()
{
Console.WriteLine("foo");
}
static void Bar()
{
Console.WriteLine("bar");
}4、For()方法的取消
在For()方法的重載方法中，可以傳遞一個ParallelOptions類型的參數，利用此參數可以傳遞一個CancellationToken參數。使用CancellationTokenSource對象用于注冊CancellationToken，并允許調用Cancel方法用于取消操作。
一旦取消操作，For()方法就拋出一個OperationCanceledException類型的異常，使用CancellationToken可以注冊取消操作時的信息。調用Register方法，傳遞一個在取消操作時調用的委托。通過取消操作，可以將其他的迭代操作在啟動之前取消，但已經啟動的迭代操作允許完成。取消操作是以協作方式進行的，以避免在取消迭代操作的中間泄露資源。
static void CancelParallelLoop()
{
var cts = new CancellationTokenSource();
cts.Token.ThrowIfCancellationRequested();
cts.Token.Register(() => Console.WriteLine("** token cancelled"));
// 在500ms后取消標記
cts.CancelAfter(500);
try
{
ParallelLoopResult result = Parallel.For(0, 100,
new ParallelOptions()
{
CancellationToken = cts.Token
},
x =>
{
Console.WriteLine("loop {0} started", x);
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
Thread.Sleep(2);
sum += i;
}
Console.WriteLine("loop {0} finished", x);
});
}
catch (OperationCanceledException ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
}5、發現存在的問題
使用并行循環時，若出現以下兩個問題，需要使用Partitioner(命名空間 System.Collections.Concurrent中)解決。
示例1中，求1000000000以內所有自然數開方的和。第一部分采用直接計算的方式，第二部分采用分區計算。第二部分的Partitioner 會把需要迭代的區間分拆為多個不同的空間，并存入Tuple對象中。
/* 示例1 */public static void PartitionerTest()
{
//使用計時器
System.Diagnostics.Stopwatch stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch();
const int maxValue = 1000000000;
long sum = 0;
stopwatch.Restart();//開始計時
Parallel.For(0, maxValue, (i) => {
Interlocked.Add(ref sum, (long )Math.Sqrt(i));//Interlocked是原子操作，多線程訪問時的線程互斥操作
});
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine($"Parallel.For:{stopwatch.Elapsed}");//我的機器運行出的時間是：00:01:37.0391204
var partitioner = System.Collections.Concurrent.Partitioner.Create(0, maxValue);//拆分區間
sum = 0;
stopwatch.Restart();
Parallel.ForEach(partitioner, (rang) => {
long partialSum = 0;
//迭代區間的數據
for(int i=rang.Item1;i<rang.Item2;i++)
{
partialSum += (long)Math.Sqrt(i);
}
Interlocked.Add(ref sum, partialSum);//原子操作
});
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine($"Parallel.ForEach:{stopwatch.Elapsed}"); //我的機器運行出的時間是：00:00:02.7111666
}Partitioner的分區是靜態的，只要迭代分區劃分完成，每個分區上都會運行一個委托。如果某一段區間的迭代次數提前完成，也不會嘗試重新分區并讓處理器分擔工作。 對于任意IEnumerable<T>類型都可以創建不指定區間的分區，但這樣就會讓每個迭代項目都創建一個委托，而不是對每個區間創建委托。創建自定義的Partitioner可以解決這個問題，代碼比較復雜。請自行參閱：http://www.writinghighperf.net/go/20
示例2中，采用一個委托方法來計算兩個數之間的關系值。前一種是每次運行都重新構造委托，后一種是先構造出委托的方法而后每一次調用。
//聲明一個委托
private delegate int MathOp(int x, int y);
private int Add(int x,int y)
{
return x + y;
}
private int DoOperation(MathOp op,int x,int y)
{
return op(x, y);
}
/*
* 委托會設計兩類開銷：構造開銷和調用開銷。大多數調用開銷和普通方法的調用差不多。 但委托是一種對象，構造開銷可能相當大，最好是只做一次構造，然后把對象緩存起來。
*/
public void Test()
{
System.Diagnostics.Stopwatch stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch();
stopwatch.Restart();
for(int i=0;i<10;i++)
{
//每一次遍歷循環，都會產生一次構造和調用開銷
DoOperation(Add, 1, 2);
}
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine("Construction and invocation: {0}", stopwatch.Elapsed);//00:00:00.0003812
stopwatch.Restart();
MathOp op = Add;//只產生一次構造開銷
for(int i=0;i<10;i++)
{
DoOperation(op, 1, 2);//每一次遍歷都只產生遍歷開銷
}
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine("Once Construction and invocation: {0}", stopwatch.Elapsed);//00:00:00.0000011
}關于Parallel類如何c# 中使用就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。
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