• .net 4.0 中的特性总结(五):并行编程


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    1.任务并行库

    从 .NET Framework 4 开始,TPL 是编写多线程代码和并行代码的首选方法。 但是,并不是所有代码都适合并行化;例如,如果某个循环在每次迭代时只执行少量工作,或它在很多次迭代时都不运行,那么并行化的开销可能导致代码运行更慢。 此外,像任何多线程代码一样,并行化会增加程序执行的复杂性

    2.数据并行

    数据并行是指对源集合或数组中的元素同时(即并行)执行相同操作的情况。

    System.Threading.Tasks.Parallel 类中 For 和 ForEach 方法的若干重载支持使用强制性语法的数据并行。 在数据并行操作中,将对源集合进行分区,以便多个线程能够同时对不同的片段进行操作。 TPL 支持通过System.Threading.Tasks.Parallel 类实现的数据并行。 此类提供 for 和 foreach 循环(Visual Basic 中为 For 和 For Each)基于方法的并行实现。 为Parallel.For 或 Parallel.ForEach 循环编写循环逻辑与编写顺序循环非常类似。 不必创建线程或队列工作项。 在基本的循环中,不必采用锁。 TPL 将处理所有低级别工作。

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    3.任务并行

    顾名思义,任务并行库 (TPL) 基于任务的概念。 术语“任务并行”是指一个或多个独立的任务同时运行。 任务表示异步操作,在某些方面它类似于创建新线程或 ThreadPool 工作项,但抽象级别较高。 任务提供两个主要好处:

    系统资源的使用效率更高,可伸缩性更好。

    在后台,任务排队到 ThreadPool,ThreadPool 已使用登山等算法进行增强,这些算法能够确定并调整到可最大化吞吐量的线程数。 这会使任务相对轻量,您可以创建很多任务以启用细化并行。 为了补偿这一点,可使用众所周知的工作窃取算法提供负载平衡。

    对于线程或工作项,可以使用更多的编程控件。

    任务和围绕它们生成的框架提供了一组丰富的 API,这些 API 支持等待、取消、继续、可靠的异常处理、详细状态、自定义计划等功能。

    • 显式创建和运行任务

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    • 直接创建并启动任务:

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    • 创建任务集合并输出每个任务的执行结果

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    • 多任务的串行化

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    • 创建子任务

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    • 等待任务执行完成

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