VS2010&.Net 4.0 之并行运算(Parallel)（For、Foreach）

比眉伴天荒 2022-06-12 22:59 114阅读 0赞

VS2010&.Net 4.0的Beta2相比Beta1在性能上有了很大的改进，已经基本可以使用了。.NET 4.0给我们带来许多新特性，如动态类型、云平台、并行运算等。本文讨论一下.NET 4.0的并行运算。

其实并行运算并不是在.Net 4.0才有的。大家都知道，通过增加CPU的主频可以提高CPU的性能，但由于设计的限制，主频是不可能无限制的提高。这个时候，把提高性能的方式转向使用多个心（多核），现在的电脑几乎都是多核的。但在软件中并还没有跟上这个节奏，大多数软件还是采用传统的方式，并没有很好的发挥多核的优势。

微软的并行运算平台(Microsoft’s Parallel Computing Platform (PCP))提供了这样一个工具，让软件开发人员可以有效的使用多核提供的性能。本文就进行一个简单的测试，来体验并行运算的性能。

1. 新建一个List,并在开始时初始化

public static IList<int> Datas = new List<int>();
           static void Main(string[] args)
           {
               InitializeData();
               Console.Read();
           }
           /// <summary>
           /// 初始化数据
           /// </summary>
           private static void InitializeData()
           {
               Datas.Clear();
               for (int i = 0; i < 20; i++)
               {
                   Datas.Add(i);
               }
           }

2.设计耗时的方法，并来在各种运算方式中调用

/// <summary>
          /// 获得数据
          /// </summary>
          /// <param name="i"></param>
          /// <returns></returns>
          private static int GetData(int i)
          {
              System.Threading.Thread.Sleep(100);
              return i;
          }

3. 设计一般的运算方式，调用GetData方法

/// <summary>
           /// 采用一般for循环
           /// </summary>
           private static void UseFor()
           {
               for (int i = 0; i < 20; i++)
               {
                   GetData(Datas[i]);
               }
           }
           /// <summary>
           /// 采用一般的foreach
           /// </summary>
           private static void UseForeach()
           {
               foreach (var item in Datas)
               {
                   GetData(item);
               }
           }

4.采用并行运算的方式，调用GetData方法

/// <summary>
           /// 采用并行for循环
           /// </summary>
           private static void UseParalleFor()
           {
               Parallel.For(0, 20, (i) =>
               {
                   GetData(Datas[i]);
               });
           }
           /// <summary>
           /// 采用并行的foreach
           /// </summary>
           private static void UserParalleForeach()
           {
               Parallel.ForEach(Datas, (t) => { GetData(t); });
           }

5.最后采用老赵设计的[CodeTimer][]来比较每一种运算方式的耗时，在Main函数中加入测试代码

static void Main(string[] args)
           {
               InitializeData();
               CodeTimer.Initialize();
               CodeTimer.WriteDebug("一般for循环：", 5, () => { UseFor(); });
               CodeTimer.WriteDebug("一般foreach循环：", 5, () => { UseForeach(); });
               CodeTimer.WriteDebug("并行for循环：", 5, () => { UseParalleFor(); });
               CodeTimer.WriteDebug("并行foreach循环：", 5, () => { UserParalleForeach(); });
               Console.Read();
           }

6.运算结果：

![截图00][00]

可以看出，并行运算提高的性能还是比较明显的。

下面我们把GetData方法修改一下，把线程延迟的的代码去掉

/// <summary>
    /// 获得数据
    /// </summary>
    /// <param name="i"></param>
    /// <returns></returns>
    private static int GetData(int i)
    {
       // System.Threading.Thread.Sleep(100);
        return i;
    }

再次运行

![截图01][01]

可以看出，这时候并行运算不但没降低消耗的时间，反而用了更多的时间。经过多次测试发现，采用并行运算跟程序的设计结构有很大的关系，如果设计不合理，反而会消耗更多时间。

[CodeTimer]: http://www.cnblogs.com/JeffreyZhao/archive/2009/03/10/CodeTimer.htm
[00]: /images/20220613/241bfbf784e04e378ef56ca6ac2c61de.png
[01]: /images/20220613/0b9fbdd3db3d45b9a647ebf2850461e7.png