你的位置:首页 > ASP.net教程

[ASP.net教程].NET 实现并行的几种方式(三)


本随笔续接:.NET 实现并行的几种方式(二)

在前两篇随笔中,先后介绍了 Thread 、ThreadPool 、IAsyncResult (即 APM系列) 、Task  、TPL (Task Parallel Library)。

写到这些笔者突然意识到 还有一个EMP系列没有写,在这里补充一下:

六、 EPM 、EPM中的典型代表是 WebClient:

EPM系列采用 ***Async方法 + ***Completed事件 的编码规范,不做太多解释、具体的demo如下:

      var address = "http://www.cnblogs.com/08shiyan/";      WebClient client = new WebClient();      Uri uri = new Uri(address);      client.DownloadStringCompleted += new DownloadStringCompletedEventHandler((object sender, DownloadStringCompletedEventArgs e) =>      {        this.txtTip.SetTip("下载完成");      });      client.DownloadStringAsync(uri);      this.txtTip.SetTip("开始异步下载数据");

WebClient

 

七、PLINQ 、LINQ的并行版本

1) 首先看一下PLINQ在 MSDN 中的介绍 : 

并行 LINQ (PLINQ) 是 LINQ 模式的并行实现。 PLINQ 查询在许多方面类似于非并行 LINQ to Objects 查询。 与顺序 LINQ 查询一样,PLINQ 查询对任何内存中 IEnumerable 或 IEnumerable<T> 数据源进行操作,并推迟执行,这意味着在枚举查询之前不会开始执行这些操作。 主要区别是 PLINQ 尝试充分利用系统中的所有处理器。 它利用所有处理器的方法是,将数据源分成片段,然后在多个处理器上对单独工作线程上的每个片段并行执行查询。 在许多情况下,并行执行意味着查询运行速度显著提高。

通过并行执行,PLINQ 通常只需向数据源添加 AsParallel 查询操作,即可在某些查询类型的旧版代码上获得显著的性能改进。 但是,并行可能引入其自己的复杂性,因此并非所有查询操作在 PLINQ 中都运行得更快。 事实上,并行降低了某些查询的速度。 因此,您应了解诸如排序等问题如何影响并行查询。 有关详细信息,请参阅 Understanding Speedup in PLINQ。

从介绍中、我们可以明确三点:

1、PLINQ是LINQ的并行版本、它拥有和LINQ一样一样强大的基因。

2、PLINQ会尝试充分利用所有处理器、(PLINQ在 MSDN 中的介绍 最多是64个),因此许多情况下PLINQ可以显著提高的并行效率,尤其是CPU密集型计算的并行率。

3、并非所有查询操作在 PLINQ 中都运行得更快。

 

2)PLINQ与LINQ的无缝连接

PLINQ 的实现基础是 :ParallelQuery<TSource>,LINQ的实现基础是:IEnumerable<TSource>, 当然这里说的都是泛型版本。

如下的两个扩展方法、可轻易实现PLINQ和LINQ间的转化。

public static ParallelQuery<TSource> AsParallel<TSource>(this IEnumerable<TSource> source);
public static IEnumerable<TSource> AsSequential<TSource>(this ParallelQuery<TSource> source);

 

3)简单Demo

    /// <summary>    /// PLinq:Linq的并行版本    /// </summary>    public void Demo1()    {      Task.Run(() =>      {        var result = Enumerable.Range(1, 10).AsParallel().Where(e =>        {          SetTip("开始           " + e);          SetTip("休眠       " + e);          Thread.Sleep(1000);          SetTip("结束 " + e);          return e > 5;        });        SetTip("打印结果");        foreach (var item in result)        {          SetTip(item.ToString());        }        SetTip("并行查询执行完毕");      });    }

PLinq:Linq的并行版本

  

4)PLINQ与LINQ的微妙关系

在功能上:PLINQ几乎实现了LINQ的全部功能、且方法名都是一致的。

在时间性能上:PLINQ will always attempt to execute a query at least as fast as the query would run sequentially. 

  因此、PLINQ在执行查询之前会进行一次“预判”,如果发现了某些情况,当前可能会自动转为顺序执行、即LINQ模式。

 

5)当查询包含以下情况时,PLINQ将会默认按照顺序模式执行

  • 包含 Select 子句、已建立索引的 Where 子句、已建立索引的 SelectMany 子句或 ElementAt 子句的查询(在排序或筛选运算符移除或重新排列了索引后)。

  • 包含 Take、TakeWhile、Skip、SkipWhile 运算符并且源序列中的索引未采用原始顺序的查询。

  • 包含 Zip 或 SequenceEquals 的查询,除非其中一个数据源具有按原始顺序排列的索引,并且另一个数据源可建立索引 (例如:数组 或 IList(T)).

  • 包含 Concat 的查询,除非将其应用到可建立索引的数据源。

  • 包含 Reverse 的查询,除非应用到可建立索引的数据源。

 

6) 强制PLINQ并行查询

我们可以通过 WithExecutionMode<TSource> 运算符,指定 ParallelExecutionMode.ForceParallelism  强制PLINQ并行查询。

 

7)ForAll 多线程枚举

你有可能对“多线程枚举”这个词感到莫名其妙,先看图:

 

如果你用 foreach、即 IEnumerable 接口枚举并行查询结果,其流程图如第一个所示:即多个线程并行完成后,

还会有一个Merger操作,使结果回到使用该数据的主线程、并将数据合并。

而 ForAll是并行版本的Foreach.

 

8)其他运算符

1、AsOrdered<TSource>  PLINQ查询默认是不保留顺序的。该运算符可保留源序列的顺序(会产生额外的排序开销、降低性能)。

2、AsUnordered<TSource>  是 AsOrdered<TSource>的反操作、对后续操作不在保持序列,可用于中间查询、提高性能。

  AsUnordered can be called anywhere in the query; it does not need to be called immediately after AsParallel.

3、WithCancellation<TSource> 用于取消操作

4、WithDegreeOfParallelism<TSource>   用以指定最大可使用的处理器数量。

 

9)补充:影响PLINQ查询性能的因素

 

 

附,Demo : http://files.cnblogs.com/files/08shiyan/ParallelDemo.zip

 

参见更多:随笔导读:同步与异步


(未完待续...)