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c# 并发编程系列之三:使用 Parallel 开启多线程

开发技术 开发技术 3小时前 2次浏览

用 C# 进行多线程编程有很多方式,比如使用 Thread 对象开启一个新线程,但这已经是一种落后的写法了,

现在推荐的写法是使用 Parallel 类,它可以让我们像写传统代码一样编写多线程的程序,Parallel 类有三个常用

的方法如下:

Parallel.For():开启多线程循环执行一段代码

Parallel.ForEach():开启多线程遍历处理一个对象集合

Parallel.Invoke():开启多线程执行一个方法

下面我们来看看如何使用它们。

 

新建一个.net core的 Console 项目,在项目根目录下新增一个类 ConcurrencyDemo.cs 用来演示,如下:

c# 并发编程系列之三:使用 Parallel 开启多线程

在 ConcurrencyDemo.cs 中新增一个方法 ParallelForPrint(),其作用是调用 Parallel.For() 循环输出1~9,如下:

public void ParallelForPrint()
{
   Parallel.For(1, 10, i => {
      Console.WriteLine(string.Format("  i = {0}", i));
   });
}

此方法有3个参数,第1个是循环的起始值,第2个是结束值,第3个是要执行的动作,这里用 Lambda 表达式输出 i.

在 Program.cs 的 Main() 方法中调用,代码如下:

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("Hello World!");

    ParallelDemo pdemo = new ParallelDemo();
    pdemo.ParallelForPrint();

    Console.ReadLine();
}

编译后运行程序,得到如下结果:

c# 并发编程系列之三:使用 Parallel 开启多线程

可以看到,并没有按顺序输出1~9,这从侧面说明是使用了多线程做循环输出。

下面我们将方法稍作修改,并与 for 循环做一下对比,看使用 Parallel.For() 做多线程编程比用传统的 for 能快多少。

     public void ParallelForCompareFor()
        {
            //计算 Parallel.For() 的时间
            int total1 = 0;
            Stopwatch watch1 = new Stopwatch();
            watch1.Start(); //开始计时
            Parallel.For(1, 20000, i => {
                total1 += i;
            });
            watch1.Stop(); //结束计时
            Console.WriteLine(string.Format("Parallel.For 循环花了 {0} 毫秒。",watch1.ElapsedMilliseconds));

//计算 for() 的时间 int total2 = 0; Stopwatch watch2 = new Stopwatch(); watch2.Start(); //开始计时 for(int j=1;j<20000;j++) { total2 += j; } watch2.Stop(); //结束计时 Console.WriteLine(string.Format("for 循环花了 {0} 毫秒。", watch2.ElapsedMilliseconds)); }

在 Program.cs 的 Main() 方法中调用,代码如下:

       static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");

            ParallelDemo pdemo = new ParallelDemo();
            pdemo.ParallelForCompareFor();

            Console.ReadLine();
        } 

编译后运行程序,得到如下结果:

c# 并发编程系列之三:使用 Parallel 开启多线程

和我们期望的不一样,使用 Parallel.For() 花费了更多的时间。

如果我们将循环的次数由 20000 改为 20 时候,结果如下:

c# 并发编程系列之三:使用 Parallel 开启多线程

使用 Parallel.For() 花费的时间依然比 for 多。

这说明 Parallel.For() 的使用是有条件的,如果循环内的动作运行的时间很短,它反而更慢,这是因为使用

多线程的时候,线程的创建、撤销等是有时间开销的,这一点在本系列中的第2篇中有过说明。

 

下面我们再对方法做一下修改,在循环体内让当前线程休眠 20秒,代码如下,看看会发生什么:

 

       public void ParallelForCompareFor()
        {
            //计算 Parallel.For() 的时间
            int total1 = 0;
            Stopwatch watch1 = new Stopwatch();
            watch1.Start(); //开始计时
            Parallel.For(1, 20000, i => {
                total1 += i;
                Thread.Sleep(10);
            });
            watch1.Stop(); //结束计时
            Console.WriteLine(string.Format("  Parallel.For 循环花了 {0} 毫秒。",watch1.ElapsedMilliseconds));

            //计算 for() 的时间
            int total2 = 0;
            Stopwatch watch2 = new Stopwatch();
            watch2.Start(); //开始计时
            for(int j=1;j< 20000; j++)
            {
                total2 += j;
                Thread.Sleep(10);
            }
            watch2.Stop(); //结束计时
            Console.WriteLine(string.Format("  for 循环花了 {0} 毫秒。", watch2.ElapsedMilliseconds));
        }

编译后运行结果如下:

c# 并发编程系列之三:使用 Parallel 开启多线程

 

 

使用 Parallel.For() 的优势便体现出来了。

 


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