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并行开发——第一篇 Parallel的使用
在.net 4.0中，微软给我们提供了一个新的命名空间：System.Threading.Tasks。
一： Parallel的使用
在Parallel下面有三个常用的方法invoke,for和forEach。
1: Parallel.Invoke
这是最简单，最简洁的将串行的代码并行化
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var watch = Stopwatch.StartNew();
watch.Start();
Run1();
Run2();
Console.WriteLine("我是串行开发，总共耗时:{0}\n", watch.ElapsedMilliseconds);
watch.Restart();
Parallel.Invoke(Run1, Run2);
watch.Stop();
Console.WriteLine("我是并行开发，总共耗时:{0}", watch.ElapsedMilliseconds);
Console.Read();
}
static void Run1()
{
Console.WriteLine("我是任务一,我跑了3s");
Thread.Sleep(3000);
}
static void Run2()
{
Console.WriteLine("我是任务二，我跑了5s");
Thread.Sleep(5000);
}
}
在这个例子中可以获取点信息：
尽可能的避免子任务之间的依赖性，因为子任务是并行执行，所以就没有谁一定在前，谁一定在后的规定了。
2：Parallel.for
我们知道串行代码中也有一个for，但是那个for并没有用到多核，而Paraller.for它会在底层根据硬件线程的运行状况来充分的使用所有的可
利用的硬件线程，注意这里的Parallel.for的步行是1。这里我们来演示一下，向一个线程安全的集合插入数据，当然这个集合采用原子性来实现线程同步，比那些重量级的锁机制更加的节省消耗。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
for (int j = 1; j < 4; j++)
{
Console.WriteLine("\n第{0}次比较", j);
ConcurrentBag<int> bag = new ConcurrentBag<int>();
var watch = Stopwatch.StartNew();
watch.Start();
for (int i = 0; i < 20000000; i++)
{
bag.Add(i);
}
Console.WriteLine("串行计算：集合有:{0},总共耗时：{1}", bag.Count, watch.ElapsedMilliseconds);
GC.Collect();
bag = new ConcurrentBag<int>();
watch = Stopwatch.StartNew();
watch.Start();
Parallel.For(0, 20000000, i =>
{
bag.Add(i);
});
Console.WriteLine("并行计算：集合有:{0},总共耗时：{1}", bag.Count, watch.ElapsedMilliseconds);
GC.Collect();
}
}
}
3：Parallel.forEach
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。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
for (int j = 1; j < 4; j++)
{
Console.WriteLine("\n第{0}次比较", j);
ConcurrentBag<int> bag = new ConcurrentBag<int>();
var watch = Stopwatch.StartNew();
watch.Start();
for (int i = 0; i < 3000000; i++)
{
bag.Add(i);
}
Console.WriteLine("串行计算：集合有:{0},总共耗时：{1}", bag.Count, watch.ElapsedMilliseconds);
GC.Collect();
bag = new ConcurrentBag<int>();
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();
}
}
}
这里还是要说一下：Partitioner.Create(0, 3000000)。
第一：我们要分区的范围是0-3000000。
第二：我们肯定想知道系统给我们分了几个区? 很遗憾，这是系统内部协调的，无权告诉我们，当然系统也不反对我们自己指定分区个数，
这里可以使用Partitioner.Create的第六个重载，比如这样：Partitioner.Create(0, 3000000, Environment.ProcessorCount)，
下面分享下并行计算中我们可能有的疑惑？
<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。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
下面举个例子，当迭代到1000的时候退出循环
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var watch = Stopwatch.StartNew();
watch.Start();
ConcurrentBag<int> bag = new ConcurrentBag<int>();
Parallel.For(0, 20000000, (i, state) =>
{
if (bag.Count == 1000)
{
state.Break();
return;
}
bag.Add(i);
});
Console.WriteLine("当前集合有{0}个元素。", bag.Count);
}
}
<2> 并行计算中抛出异常怎么处理？(新手在编写并行程序的时候容易犯的错误)
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。
<3> 并行计算中我可以留一个硬件线程出来吗？
默认的情况下，底层机制会尽可能多的使用硬件线程，然而我们使用手动指定的好处是我们可以在2，4，8个硬件线程的情况下来进行测量加速比
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var bag = new ConcurrentBag<int>();
ParallelOptions options = new ParallelOptions();
//指定使用的硬件线程数为1
options.MaxDegreeOfParallelism = 1;
Parallel.For(0, 300000, options, i =>
{
bag.Add(i);
});
Console.WriteLine("并行计算：集合有:{0}", bag.Count);
}
}
并行开发——第一篇 Parallel的使用