.NET Core3.1 并行LINQ

书接上文：LINQ 标准查询操作符

概述

　　PLINQ（Parallel LINQ，）并行LINQ。

　　syetem.Linq名称空间中包含的类ParallelEnumerable可以分解查询的工作，使其分布在多个线程上。尽管Enumerable类给IEnumerable<T>接口定义了扩展方法，但ParallelEnumerable类的大多数扩展方法是ParallelQuery<TSource>类的扩展。一个重要的例外是AsParallel()方法，它扩展了IEnumerable<TSource>接口，返回ParallelQuery<TSource>类，所以正常的集合都可以以并行的方式查询。

并行查询

　　需要一个大型集合。 对于可以放在CPU的缓存中的小集合，并行LINQ看不出效果。示例中，用随机值填充一个大型的int集合，然后使用LINQ筛选数据，进行一些计算，获取所筛选数据的平均值。和上一节的例子中的唯一区别就是调用了AsParallel()方法：

        private static void ParallelLinqQuery()
        {
            const int arraySize = 500000000;
            var r = new Random();
            var data = Enumerable.Range(0, arraySize).Select(x => r.Next(140)).ToList();
            var query = (from s in data.AsParallel()
                         where Math.Log(s) < 4
                         select s).Average();
            Console.WriteLine(query);
        }

　　　　运行结果：

　　　　

 　　　　程序运行期间，我们看看CPU运行情况，可以看出所有的CPU都在忙碌：

　　　　

分区器

 　　AsParallel()方法不仅扩展了IEnumerable<T>接口，还扩展了Partitioner类。通过他，可以影响要创建的分区。

　　Partitioner类在名称空间System.Collection.Concurrent中定义，有多个不同的变体。Create()方法接受实现了IList<T>类的数组或对象。根据这一点，以及Boolean类型的参数loadBalance和该方法的一些重载版本，会返回一个不同的Partitioner类型。

　　修改上述事例中的代码，手工创建一个分区器，而不是使用默认的分区器：

        private static void ParallelLinqQueryPartitioner()
        {
            const int arraySize = 500000000;
            var r = new Random();
            var data = Enumerable.Range(0, arraySize).Select(x => r.Next(140)).ToList();
            var query = (from s in Partitioner.Create(data, true).AsParallel()
                         where Math.Log(s) < 4
                         select s
                         ).Average();
            Console.WriteLine(query);
        }

　　也可以调用WithExecutionMode()和WithDegreeOfParallelism()方法来影响并行机制。

　　WithExecutionMode()方法，可以传递ParallelExecutionMode的一个Default值或者ForceParallelism值。

　　默认情况下，PLINQ避免使用系统开销很高的并行机制。对于WithDegreeOfParallelism()，可以传递一个整数值，以指定应并行运行的最大任务数。查询不应使用全部CPU，这个方法会很有用。

取消

　　要取消长时间运行的查询，可以给查询添加WithCancellation()方法，并传递一个CancellationToken令牌作为参数。CancellationToken令牌从CancellationTokenSource类中创建。该查询在单独的线程中运行，在该线程中，捕获一个OperationCancellationException类型的异常。如果取消了查询，就触发这个异常。在主线程中调用CancellationTokenSource累的Cancel()方法可以取消任务：

        private static void UseCancellation()
        {
            var cts = new CancellationTokenSource();
            Task.Run(() =>
            {
                try
                {
                    const int arraySize = 500000000;
                    var r = new Random();
                    var data = Enumerable.Range(0, arraySize).Select(x => r.Next(140)).ToList();
                    var res = (from s in data.AsParallel().WithCancellation(cts.Token)
                               where Math.Log(s) < 4
                               select s).Average();
                    Console.WriteLine(res);
                }
                catch (OperationCanceledException ex)
                {
                    Console.WriteLine(ex.Message);
                }
            });
            
            Console.WriteLine("启动查询!");
            Console.WriteLine("取消？ 确定取消请输入Y/y");
            
            string input = Console.ReadLine();
            if (input.ToLower().Equals("y"))
            {
                cts.Cancel();
            }
        }

下面，我们将学习LINQ的表达式树