Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

// метод Break() вместе с методом ForEach() для параллельного выполнения цикла.

using System;

using System.Threading.Tasks;

class DemoParallelForWithLoopResult {

static int[] data;

// Метод, служащий в качестве тела параллельно выполняемого цикла.

// В данном примере переменной v передается значение элемента массива

// данных, а не индекс этого элемента.

static void DisplayData(int v, ParallelLoopState pis) {

// Прервать цикл при обнаружении отрицательного значения,

if (v < 0) pis.Break();

Console.WriteLine("Значение: " + v);

}

static void Main() {

Console.WriteLine("Основной поток запущен.");

data = new int[100000000];

// Инициализировать данные.

for (int i=0; i < data.Length; i++) data[i] = i;

// Поместить отрицательное значение в массив data,

data[100000] = -10;

// Использовать цикл, параллельно выполняемый методом ForEach(),

// для отображения данных на экране.

ParallelLoopResult loopResult = Parallel.ForEach(data, DisplayData);

// Проверить, завершился ли цикл,

if(!loopResult.IsCompleted)

Console.WriteLine("\nЦикл завершился преждевременно из-за того, " +

"что обнаружено отрицательное значение" +

"на шаге цикла номер " +

loopResult.LowestBreakIteration + ".\n");

Console.WriteLine("Основной поток завершен.");

}

}

В приведенной выше программе именованный метод применяется в качестве делегата, представляющего "тело" цикла. Но иногда удобнее применять анонимный метод. В качестве примера ниже приведено реализуемое в виде лямбда-выражения "тело" цикла, параллельно выполняемого методом ForEach().

// Использовать цикл, параллельно выполняемый методом ForEach(),

// для отображения данных на экране.

ParallelLoopResult loopResult =

Parallel.ForEach(data, (v, pis) => {

Console.WriteLine("Значение: " + v);

if (v < 0) pis.Break();

}

);

PLINQ представляет собой параллельный вариант языка интегрированных запросов LINQ и тесно связан с библиотекой TPL. PLINQ применяется, главным образом, для достижения параллелизма данных внутри запроса. Как станет ясно из дальнейшего, сделать это совсем не трудно. Как и TPL, тема PLINQ довольно обширна и многогранна, поэтому в этой главе представлены лишь самые основные понятия данного языка.

Основу PLINQ составляет класс ParallelEnumerable, определенный в пространстве имен System.Linq. Это статический класс, в котором определены многие методы расширения, поддерживающие параллельное выполнение операций. По существу, он представляет собой параллельный вариант стандартного для LINQ класса Enumerable. Многие его методы являются расширением класса ParallelQuery, а некоторые из них возвращают объект типа ParallelQuery. В классе ParallelQueryинкапсулируется последовательность операций, поддерживающая параллельное выполнение. Имеются как обобщенный, так и необобщенный варианты данного класса. Мы не будем обращаться к классу ParallelQueryнепосредственно, а воспользуемся несколькими методами класса ParallelEnumerable. Самый главный из них, метод AsParallel(), описывается в следующем разделе.

Едва ли не самым удобным средством PLINQ является возможность просто создавать параллельный запрос. Нужно лишь вызвать метод AsParallel()для источника данных. Метод AsParallel()определен в классе ParallelEnumerableи возвращает источник данных, инкапсулированный в экземпляре объекта типа ParallelQuery. Это дает возможность поддерживать методы расширения параллельных запросов. После вызова данного метода запрос разделяет источник данных на части и оперирует с каждой из них таким образом, чтобы извлечь максимальную выгоду из распараллеливания. (Если распараллеливание оказывается невозможным или неприемлемым, то запрос, как обычно, выполняется последовательно.) Таким образом, добавления в исходный код единственного вызова метода AsParallel()оказывается достаточно для того, чтобы превратить последовательный запрос LINQ в параллельный запрос LINQ. Для простых запросов это единственное необходимое условие.

Существуют как обобщенные, так и необобщенные формы метода AsParallel(). Ниже приведена простейшая обобщенная его форма:

public static ParallelQuery AsParallel(this IEnumerable source)

public static ParallelQuery

AsParallel(this IEnumerable source)

где TSource обозначает тип элементов в последовательном источнике данных source.

Ниже приведен пример, демонстрирующий простой запрос PLINQ.

// Простой запрос PLINQ.

using System;

using System.Linq;

class PLINQDemo {

static void Main() {

int[] data = new int[10000000];

// Инициализировать массив данных положительными значениями,

for(int i=0; i < data.Length; i++) data[i] = i;

//А теперь ввести в массив данных ряд отрицательных значений

data[1000] = -1;

data[14000] = -2;

data[15000] = -3;

data[676000] = -4;

data[8024540] = -5;

data[9908000] = -6;

// Использовать запрос PLINQ для поиска отрицательных значений,

var negatives = from val in data.AsParallel() where val < 0 select val;

foreach(var v in negatives)

Console.Write(v + " ");

Console.WriteLine();

}

}

Эта программа начинается с создания крупного массива data, инициализируемого целыми положительными значениями. Затем в него вводится ряд отрицательных значений. А далее формируется запрос на возврат последовательности отрицательных значений. Ниже приведен этот запрос.

var negatives = from val in data.AsParallel() where val < 0 select val;

В этом запросе метод AsParallel()вызывается для источника данных, в качестве которого служит массив data. Благодаря этому разрешается параллельное выполнение операций над массивом data, а именно: поиск отрицательных значений параллельно в нескольких потоках. По мере обнаружения отрицательных значений они добавляются в последовательность вывода. Это означает, что порядок формирования последовательности вывода может и не отражать порядок расположения отрицательных значений в массиве data. В качестве примера ниже приведен результат выполнения приведенного выше кода в двухъядерной системе.