在.NET应用中,使用Parallel
类可以显著提高多线程环境下的执行效率,特别是当你需要并行执行多个不依赖彼此的任务时。Parallel
类位于System.Threading.Tasks
命名空间中,它提供了一系列静态方法,如Parallel.For
、Parallel.ForEach
和Parallel.Invoke
,以支持并行循环和并行执行任务。
1. Parallel.For
Parallel.For
是并行版本的for
循环,适用于迭代固定范围的任务,每个迭代都可以并行执行。
using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
static void Main()
{
Parallel.For(0, 10, i =>
{
Console.WriteLine($"Processing {i} on thread {Task.CurrentId}");
});
}
}
2. Parallel.ForEach
Parallel.ForEach
是并行版本的foreach
循环,适用于遍历集合中的每个元素并执行操作,每个元素的操作可以并行进行。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
static void Main()
{
List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
Parallel.ForEach(numbers, number =>
{
Console.WriteLine($"Processing {number} on thread {Task.CurrentId}");
});
}
}
3. Parallel.Invoke
Parallel.Invoke
允许你并行地执行多个Action
委托。这对于执行不依赖于彼此顺序的多个独立任务特别有用。
using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
static void Main()
{
Parallel.Invoke(
() => { Console.WriteLine("Task 1 on thread " + Task.CurrentId); },
() => { Console.WriteLine("Task 2 on thread " + Task.CurrentId); },
() => { Console.WriteLine("Task 3 on thread " + Task.CurrentId); }
);
}
}
注意事项
- 线程安全:确保并行操作中的数据和资源是线程安全的。
- 避免共享资源竞争:尽量减少对共享资源的访问,或使用锁(如
lock
关键字)来避免数据竞争。 - 合理使用并行度:虽然并行可以提高性能,但过多的并行任务可能会因线程上下文切换过多而导致性能下降。可以使用
ParallelOptions
类中的MaxDegreeOfParallelism
属性来限制并行任务的数量。 - 异常处理:并行操作中,任何任务抛出的异常都会被捕获并封装在
AggregateException
中。你需要处理这个异常来获取具体的错误信息。
使用Parallel
类可以让你的.NET应用更有效地利用多核处理器,提高执行效率和性能。然而,也需要注意合理使用,以避免引入新的性能瓶颈或数据一致性问题。