多线程之Parallel类

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Parallel类是对线程的一个抽象。该类位于System.Threading.Tasks名称空间中,提供了数据和任务并行性。
Paraller类定义了数据并行地For和ForEach的静态方法,以及任务并行的Invoke的静态方法。Parallel.For()和Parallel.ForEach()方法在每次迭代中调用相同的代码,Paraller.Invoke()允许调用不同的方法。

1.Parallel.For
Parallel.For()方法类似C#语法的for循环语句,多次执行一个任务。但该方法并行运行迭代,迭代的顺序没有定义。
Parallel.For()方法中,前两个参数定义了循环的开头和结束,第三个参数是一个Action委托。Parallel.For方法返回类型是ParallelLoopResult结构,它提供了循环是否结束的信息。
Parallel.For有多个重载版本和多个泛型重载版本。
示例:

 static void ForTest() { ParallelLoopResult plr = Parallel.For(0,10,i => { Console.WriteLine("{0},task:{1},thread:{2}",i,Task.CurrentId,Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); Thread.Sleep(5000); }); if (plr.IsCompleted) Console.WriteLine("completed!"); }

输出:


任务不一定映射到一个线程上。线程也可以被不同的任务重用。


上面的例子,使用了.NET 4.5中新增的Thread.Sleep方法,而不是Task.Delay方法。Task.Delay是一个异步(http://www.cnblogs.com/afei-24/p/6757361.html)方法,用于释放线程供其它任务使用。
示例:

 static void ForTestDelay() { ParallelLoopResult plr = Parallel.For(0, 10,async i => { Console.WriteLine("{0},task:{1},thread:{2}", i, Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); await Task.Delay(1000); Console.WriteLine("{0},task:{1},thread:{2}", i, Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); }); if (plr.IsCompleted) Console.WriteLine("completed!"); Console.ReadKey(); }

输出:

上面代码使用了await关键字进行延迟,输出结果显示延迟前后的代码运行在不同的线程中。而且延迟后的任务不再存在,只留下线程,这里还重用了前面的线程。另一个重要的方面是,Parallel类的For方法并没有等待延迟,而是直接完成。parallel类只等待它创建的任务,而不等待其它后台活动。所以上面代码使用了Console.ReadKey();使主线程一直运行,不然很可能看不到后面的输出。

2.提前停止Parallel.For
For()方法的一个重载版本接受第三个Action<int,ParallelLoopState>委托类型的参数。使用这个方法可以调用ParallelLoopState的Break()或Stop()方法,以停止循环。
注意,前面说到,迭代的顺序是没有定义的。
示例:

static void ForStop() { ParallelLoopResult plr = Parallel.For(0,10,(int i,ParallelLoopState pls)=> { Console.WriteLine("{0},task:{1},thread:{2}", i, Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); if (i > 5) pls.Break(); }); Console.WriteLine("is completed:{0}",plr.IsCompleted); Console.WriteLine("最低停止索引:{0}",plr.LowestBreakIteration); }

输出:

迭代值在大于5时中断,但其它已开始的任务同时执行。


3.对Parallel.For中的每个线程初始化
Parallel.For方法使用多个线程来执行循环,如果需要对每个线程进行初始化,就可以使用Parallel.For<TLocal>()方法。除了from和to对应的值之外,Parallel.For方法的泛型版本还接受3个委托参数:
第一个委托参数的类型是Func<TLocal>,这个方法仅对用于执行迭代的每个线程调用每一次。
第二个委托参数为循环体定义了委托。该参数类型是Func<int, ParallelLoopState, TLocal, TLocal>。其中第一个参数是循环迭代,第二个参数ParallelLoopState允许停止循环,第三个参数接受从上面参数委托 Func<TLocal>返回的值,该委托还需返回一个TLocal类型的值。该方法对每次迭代调用。
第三个委托参数指定一个委托Action<TLocal>,接受第二个委托参数的返回值。这个方法仅对用于执行迭代的每个线程调用每一次。

示例:

 static void ForInit() { ParallelLoopResult plr = Parallel.For(0,10,()=> { Console.WriteLine("init thread:{0},task:{1}",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,Task.CurrentId); return Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString(); }, (i, pls,strInit)=> { Console.WriteLine("body:{0},strInit:{1},thraed:{2},task:{3}",i,strInit,Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,Task.CurrentId); return i.ToString(); }, (strI)=> { Console.WriteLine("finally {0}",strI); }); }

输出:


4.Parallel.ForEach
Parallel.ForEach方法遍历实现了IEnumerable的集合,类似于foreach,但以异步方式遍历。没有确定遍历顺序。

示例:

 static void ForeachTest() { string[] data = { "zero", "one", "two", "three", "four", "five", "six", "seven", "eight", "nine", "ten", "eleven", "twelve" }; ParallelLoopResult plr = Parallel.ForEach<string>(data, s => { Console.WriteLine(s); }); if (plr.IsCompleted) Console.WriteLine("completed!"); }

如果需要中断,可以使用ForEach的重载版本和参数ParallelLoopState。
访问索引器:

 ParallelLoopResult plr1 = Parallel.ForEach<string>(data, (s,pls,l) => { Console.WriteLine("data:{0},index:{1}",s,l); });

5.Parallel.Invoke
如果多个任务并行运行,可以使用Parallel.Invoke方法。该方法允许传递一个Action委托数组。

 static void ParallerInvoke() { Action[] funs = { Fun1,Fun2}; Parallel.Invoke(funs); } static void Fun1() { Console.WriteLine("f1"); Console.WriteLine("task:{0},thread:{1}", Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); } static void Fun2() { Console.WriteLine("f2"); Console.WriteLine("task:{0},thread:{1}", Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId); }

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