並發系列64章(並行編程)第五章

2020 年 4 月 14 日
筆記
網路編程

前言

並行編程，先來看下概念。並行編程用於分解計算密集型的任務片段，並將它們分配給多個執行緒。

劃重點，這個是計算密集型的東西，而不是IO密集型。也就是說切割成的片段用於計算使用cpu計算，而不是記憶體。

如果一個操作時記憶體密集型那麼並行處理是會起反的效果的，因為io意味著等待。原本等待一段的，現在每一段都要等待。

數據的並行處理

class Program
{
	static void Main(string[] args)
	{
		List<int> intlist = new List<int>();
		intlist.Add(1);
		intlist.Add(2);
		intlist.Add(3);
		intlist.Add(4);
		RotateMatrices(intlist);
		Console.ReadKey();
	}
	private static void RotateMatrices(List<int> intlist)
	{
		Parallel.ForEach(intlist, arg =>
		{
			Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
		});
	}
}

結果是:

上述得出一個結論，不是說並行的每一個都是在不同執行緒中，而是說並行的任務可能在同一執行緒。

注意：因為可能在不同執行緒中，對於公共變數注意鎖。

並行聚合

上述並行中，現在有一個需求就是，讓他們並行加上某個數，並得出他們的結果。

class Program
{
	static void Main(string[] args)
	{
		List<int> intlist = new List<int>();
		intlist.Add(1);
		intlist.Add(2);
		intlist.Add(3);
		intlist.Add(4);
		var reuslt=RotateMatrices(intlist);
		Console.WriteLine(reuslt);
		Console.ReadKey();
	}
	private static int RotateMatrices(List<int> intlist)
	{
		object mutex = new object();
		int result = 0;
		Parallel.ForEach(source: intlist, localInit: () => 1, body: (item, state, localvalue) =>
			   {

				   Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
				   return item + localvalue;
		},
		localFinally: localresult =>
		{
			lock (mutex)
			{
				result += localresult;
			}
		}
		);
		return result;
	}
}

localInit: () => 1 設置了為1，然後並行執行了body部分，最後得出結果相加。

從上面可以得出，並行編程其實是阻塞的。如果要達到更好的效果，需要結合非同步編程。

上面還有個state 沒有用上:

(item, state, localvalue)

這個state 可以 state.stop(); 停止

state.break() 跳出循環。

上面這樣計算是有問題的:

class Program
{
	static void Main(string[] args)
	{
		List<int> intlist = new List<int>();
		for (int i = 0; i < 1000; i++)
		{
		intlist.Add(1);
		intlist.Add(2);
		intlist.Add(3);
		intlist.Add(4);
		}
		var reuslt=RotateMatrices(intlist);
		Console.WriteLine("查看result:"+reuslt);
		Console.ReadKey();
	}
	private static int RotateMatrices(List<int> intlist)
	{
		object mutex = new object();
		int result = 0;
		Parallel.ForEach(source: intlist, localInit: () => 1, body: (item, state, localvalue) =>
			   {
				   Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
				   return item + localvalue;
		},
		localFinally: localvalue =>
		{
			lock (mutex)
			{
				result += localvalue;
			}
		}
		);
		return result;
	}
}

第一次的結果:

第二次的結果:

兩次結果不一致。

驚喜不驚喜開心不開心？

剛開始我也很迷茫，後來看了一下群里的大佬點播了一下。

請跑一下下面的，一切都會很清晰的。

private static int RotateMatrices(List<int> intlist)
{
	object mutex = new object();
	int fornumber = 0;
	int tasknumber = 0;
	int result = 0;
	Parallel.ForEach(source: intlist, localInit: () => 1, body: (item, state, localvalue) =>
		   {
			   Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
			   Console.WriteLine("查看localvalue:"+ localvalue);
			   Console.WriteLine("item:"+item);
			   Interlocked.Add(ref fornumber, 1);
			   return item+localvalue;
		   },
	localFinally: localvalue =>
	{
		Console.WriteLine("查看Tasklocalvalue:" + localvalue);
		lock (mutex)
		{
			result += localvalue-1;
		}
		Interlocked.Add(ref tasknumber, 1);
	}
	);
	Console.WriteLine("fornumber:"+fornumber);
	Console.WriteLine("tasknumber:" + tasknumber);
	return result;
}

重點部分我畫了紅字:

簡化版:

intlist.AsParallel().Sum();

intlist.AsParallel().Aggregate(seed: 0, func: (sum, item) => sum + item);

我整理了一些:

1.並行調用

2.動態並行

3.並行Linq

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