C#并发编程之初识并行编程

写在前面

之前微信公众号里有一位叫sara的朋友建议我写一下Parallel的相关内容,因为手中商城的重构工作量较大,一时之间无法抽出时间。近日,这套系统已有阶段性成果,所以准备写一下Parallel的相关内容,正好也延续之前的C#并发编程系列。

Parallel是并行编程的相关内容,而Parallel.For和Parallel.Foreach又是并行编程中相当重要的方法,所以不能孤立的去讨论Parallel,必须要放到并行编程的讨论中去

并行化,一般是对所要完成的任务进行划分,并且以并发的方式处理属于自己的那份任务,并且最终可以做到整合,所以并行化总会产生并发性。

实际上并行是并发的子集,并发和并行都可以多线程执行,就看其处理器是否是多核的,这些线程能不能同时被cpu多个核执行,如果可以就说明是并行,而并发是多个线程被cpu单核轮流切换着执行。总之,只有在多核处理器上并行才会有意义

并行化总会有着很大的挑战,即每一个部分以不同顺序或者交错执行,都能保证最终结果的正确性,尤其涉及到各并行部分之间需要串行执行的部分,这个挑战是很大的。由于并行化程序设计要比普通的串行代码复杂很多,也难维护很多,所以不是所有的问题都可以使用并行的。比如绝对执行时间本来就很少,即使使用并发可以提高整体的执行时间,那么我们也应该使用传统方式。但是如果主要涉及到提升用户响应能力的功能,那么我们推荐使用并行编程,同时处理分割后依然可以独立进行而不影响整体任务的功能也可以使用并行编程。

并行的相关实战

说到并行,就需要先说下.NET FX4中引入的Task Parallel Library(任务并行库),简称TPL。TPL主要覆盖了三大使用场景,数据并行、任务并行和流水线,TPL以其高度的封装特性,隐藏了并行编程里复杂的处理,使得开发人员可以以较低的门槛进行并行编程。

数据并行

这种场景在于有大量数据需要处理,而且对每一份数据都要执行的同样的操作。

任务并行

有很多相对独立的不同操作,或者可以分割成多个子任务但彼此之间是独立的,就可以通过任务并行来发挥并行化的优势

流水线

流水线是以上两种场景的结合,这个也是最复杂最难处理的场景,因为这里面涉及到多个并发的任务进行协调处理。

此场景,奈何小编理解的不是很好,所以不敢乱写,多方查找资料,找到了oschina上的一篇文章。

流水线技术,指的是允许一个机器周期内的计算机各处理步骤重叠进行。特别是,当执行一条指令时,可以读取下一条指令,也就意味着,在任何一个时刻可以有不止一条指令在“流水线”上,每条指令处在不同的执行阶段。这样,即便读取和执行每条指令的时间保持不变,而计算机的总的吞吐量提高了。

原文地址:https://my.oschina.net/u/3374461/blog/1930305

System.Threading.Tasks.Parallel类

虽然Parallel类在System.Threading.Tasks命名空间下,但是创建并行代码不一定要直接使用Task类的实例,我们可以直接使用Parallel静态类所提供的方法。

Parallel.For:为固定数目的独立For循环迭代提供了负载均衡式的并行执行

Parallel.For(0, 5, i =>
{Console.WriteLine("the number is", i);
});

Parallel.Foreach:为固定数目的独立ForEach循环迭代提供了负载均衡式的并行执行。这个方法支持自定义分区器(Partitioner),以使得我们可以完全掌控数据分发。

string[] letters = new string[] {"A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M"};
Parallel.ForEach(letters, i => Console.WriteLine("letter is " + i));

Parallel.Invoke:为给定的独立任务提供了负载均衡式的并行执行,接下来会重点讨论这个方法。

Parallel.Invoke

这个方法很实用,也很简单。

以下代码可以返回void的无参数方法:

Parallel.Invoke(Method1(), Method2(), Method3(), Method4());
通过Lambda表达式运行: 
Parallel.Invoke(() => Method1(), () => Method2(), () => Method3(), () => Method4());

通过Lambda表达式和匿名类型来运行:

Parallel.Invoke(() =>
{Method1();// Do something
}, 
() =>
{Method2();// Do something}, () =>{Method3();// Do something}, () =>{Method4();// Do something
});

以上代码需要并行执行四个方法,但是如果空余逻辑内核不足四个或者根本就没有四个逻辑内核,这四个方法是不能并发执行的。因此在理想情况下,正好有至少四个空余逻辑内核时,我们就可以并行执行这四个方法了。

这四个方法,我们无法准确的预测其执行顺序,因为这一切是由底层的逻辑会根据运行时的现有可用资源创建出最合适的执行计划。当然TPL依然有机制保证方法的顺序执行,这个以后我们再讨论。

Parallel.Invoke最大的优势就是简单,但是并不能因为它简单,就不分场合的使用,事实上,我们需要在某些场景下权衡使用。

  • 如果这四个方法的执行时间不一致,那么就需要根据最长的执行时间才能返回控制,这就可能造成一些逻辑内核处于闲置状态。所以我们需要预测一下大致的执行时间,如果时间过长,那么就要认真考虑是否真的需要使用这个方法。

  • 其扩展性很差,因为它只能调用固定数目的逻辑内核,剩余内核就会一直处于闲置状态。

  • 方法之间的交互极其困难,极易产生Bug,当然这是并行编程的常见问题,TPL也考虑到了这点,也有足够机制解决这个问题。

  • 如果其中某个方法有了异常,捕捉异常会很困难,所以需要大家在相应的被调用方法里编写足够的日志。

  • 小编在以前的使用中还遇到了内存溢出的异常,这些也会在以后的文章中说明其原因以及解决方法。

今天就写到这儿吧,已经十二点了,要休息一下,保护头发了,哈哈哈。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/310087.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

java 下拉列表 枚举_「Java三分钟」精准而优雅——枚举类详解

关注我,每天三分钟,带你轻松掌握一个Java相关知识点。1.为什么要用枚举你在读一个老工程代码时,是否经常看见有几个类,里面放着成百上千的静态常量,场面相当恐怖,而且如果不加注释,很多你都不知…

Not so Mobile(二叉树递归输入同时建树){天平}

题意: 给出一个大天平,大天平中还有许多小天平,求出所有的天平是否平衡;平衡条件为wldl wrdr; 题目 Before being an ubiquous communications gadget, a mobile was just a structure made of strings and wires …

在阿里云函数计算上部署.NET Core 3.1

使用阿里云ECS或者其他常见的VPS服务部署应用的时候,需要手动配置环境,并且监测ECS的行为,做补丁之类的,搞得有点复杂。好在很多云厂商(阿里云、Azure等)提供了Serverless服务,借助于Serverless…

java 持续交付_【Java架构:持续交付】一篇文章搞掂:Jenkins

1.1、使用yum安装JDKa、检查系统是否有安装open-jdkrpm -qa |grep javarpm -qa |grep jdkrpm -qa |grep gcj如果没有输入信息表示没有安装。如果安装可以使用rpm -qa | grep java | xargs rpm -e --nodeps 批量卸载所有带有Java的文件 这句命令的关键字是javab、检索yum中包含…

抱歉,请不要把 “业务逻辑层” 理解为 “业务中台”

这是头哥侃码的第197篇原创在IAS2019中台架构峰会上,我曾与一位年轻帅气的技术小伙来了一番有趣的对话。因为和朋友有约,所以我在现场互动结束之后,就急匆匆地跟其他嘉宾打了声招呼,抱着笔记本冲出了会场。但没想到刚到电梯口&…

C++异常处理分析

C异常处理基本语法: 代码如下: #include <iostream> using namespace std;int divide(int x, int y) {if (y 0) throw y;return x / y; }void test01() {//试着去捕获异常try{divide(10, 0);}/*catch (int){cout << "除数为0!" << endl;} */catc…

陌陌的 Service Mesh 探索与实践

Service Mesh Virtual Meetup 是 ServiceMesher 社区和 CNCF 联合主办的线上系列直播。本期为 Service Mesh Virtual Meetup#1 &#xff0c;邀请了四位来自不同公司的嘉宾&#xff0c;从不同角度展开了 Service Mesh 的应用实践分享&#xff0c;分享涵盖来自陌陌和百度的 Servi…

C标准输入流

标准输入流对象cin&#xff0c;重点掌握的函数: cin.get()//一次只能读取一个字符 cin.get(一次参数)//读一个字符 cin.get(两个字符)//可以读字符串 cin.getline() cin.ignore() cin.peek() cin.putback() 标准输入流cin.get() 代码如下: #include <iostream> using n…

Harmonic Number(欧拉公式或技巧打表)LightOJ - 1234(求调和级数的和)

题意&#xff1a;求f(n)1/11/21/31/4…1/n (1 ≤ n ≤ 108).&#xff0c;精确到10-8 (原题在文末&#xff09; 知识点&#xff1a;调和级数(即f(n))至今没有一个完全正确的公式&#xff0c;但欧拉给出过一个近似公式&#xff1a;(n很大时) f(n)≈ln(n)C1/2*n 欧拉常数值&…

教你配置windows上的windbg,linux上的lldb,打入clr内部这一篇就够了

一&#xff1a;背景1. 讲故事前几天公众号里有位兄弟看了几篇文章之后&#xff0c;也准备用windbg试试看&#xff0c;结果这一配就花了好几天&#xff0c;(づ╥﹏╥)づ&#xff0c;我想也有很多跃跃欲试的朋友在配置的时候肯定会遇到这样和那样的问题&#xff0c;所以我觉得有必…

C标准输出流

标准输入流对象cin&#xff0c;重点掌握的函数: cout.flush()//刷新缓冲区 cout.put()//向缓冲区写字符 cout.write()//二进制流的输出 cout.width()//输出格式控制 cout.fill() cout.set(标记) cout.flush() 代码如下: #include <iostream> using namespace std;void…

Autofac在.NET Core 中的使用

前言Autofac 是一款.NET IoC 容器 . 它管理类之间的依赖关系, 从而使应用在规模及复杂性增长的情况下依然可以轻易地修改 。.NET CORE 中也内置了依赖注入&#xff0c;但是有些情况下需要用到Autofac去进行依赖注入&#xff0c;Autofac支持的所有注入方式以外&#xff0c;还支持…

详解.NET Core 依赖注入生命周期

前言.NET Core 自带依赖注入框架&#xff0c;支持三种不同生命周期的注入模式&#xff1a;Singleton 单例模式Scoped 区域模式Transient 瞬时模式但是常常不知道什么时候使用哪种模式才最合适&#xff0c;接下来我就用代码详细解读一下三种模式代码示例首先新建.NET Core API…

[C++STL]string容器用法介绍

string构造函数 代码如下: #include <iostream> #include <string> using namespace std;void test01() {string s1;cout << "s1 " << s1 << endl;const char *str "hello world";string s2(str);cout << "s2…

致敬平凡的程序员--《SOD框架“企业级”应用数据架构实战》自序

“简单就是美”“平凡即是伟大”上面两句话不知道是哪位名人说的&#xff0c;又或者是广大劳动人民总结的&#xff0c;反正我很小的时候就常常听到这两句话&#xff0c;这两句话也成了我的人生格言&#xff0c;而且事实上我也是一个生活过得比较简单的平凡人物&#xff0c;当然…

[C++STL]vector容器用法介绍

代码如下&#xff1a; #include <iostream> #include <string> #include <vector> using namespace std;void printVector(vector<int >&v) {for (vector<int>::iterator it v.begin(); it ! v.end(); it){cout << *it << &qu…

跟沈剑学习如何带领技术团队作战

【学习笔记】| 作者/Edison Zhou这是恰童鞋骚年的第229篇原创文章小编Edison在阿里云开发者社区上看到了58集团技术VP大佬沈剑关于如何带领技术团队作战的一个直播分享&#xff0c;因此在站地铁的上下班路上学习完了整个录播视频&#xff0c;整理总结下此文作为学习笔记&#x…

用java做一个模拟彩票程序_JAVA模拟----- 彩票机子-----抽奖过程的实例化

/*时间&#xff1a;2012-10-05作者&#xff1a;烟大阳仔程序要求&#xff1a;模拟彩票抽奖机的功能编写一个程序,实现随即输出六个号码程序解释&#xff1a;该段程序没有传递参数*/class Day1005_Caipiao{public static void main(String[] args){System.out.println("估计…

[C++STL]deque容器用法介绍

代码如下&#xff1a; #include <iostream> #include <string> #include <deque> using namespace std;void printDeque(const deque<int>& d) {for (deque<int>::const_iterator it d.begin(); it ! d.end(); it){cout << *it <…

“我工作八年,换了四家小公司,今后的职业生涯该怎么走?”

去年&#xff0c;我曾在GIAC大会上分享过一个有关程序员职场变化和转型的话题。在分享结束之后&#xff0c;有一位小伙伴拦在大门口&#xff0c;问了我一个问题&#xff1a;"王老师&#xff0c;虽然你分享的内容很务实&#xff0c;落地性也很强&#xff0c;但我觉得跟自己…