C# 4.0 полное руководство - 2011 - Герберт Шилдт

// Использовать объекты типа ParallelLoopResult и ParallelLoopState, а также А/ метод Break() вместе с методом For() для параллельного выполнения цикла.

using System;

using System.Threading.Tasks;

class DemoParallelForWithLoopResult { static int[] data;

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

// Операторы этого цикла просто расходуют время ЦП для целей демонстрации, static void MyTransform(int i, ParallelLoopState pis) {

// Прервать цикл при обнаружении отрицательного значения, if(data[i] < 0) pis.Break();

data[i] = data[i] / 10;

if(data[i] < 1000) data[i] = 0;

if(data[i] > 1000 & data[i] < 2000) data[i] = 100; if(data[i] > 2000 & data[i] < 3000) data[i] = 200; if(data[i] > 3000) data[i] = 300;

}

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[1000] = -10;

// Параллельный вариант инициализации массива в цикле.

ParallelLoopResult loopResult = Parallel.For(0, data.Length, MyTransform);

// Проверить, завершился ли цикл, if(!loopResult.IsCompleted)

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

"что обнаружено отрицательное значениеп" +

"на шаге цикла номер " +

loopResult.LowestBreaklteration + ".n");

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

}

}

Выполнение этой программы может привести, например, к следующему результату.

Основной поток запущен.

Цикл завершился преждевременно из-за того, что обнаружено отрицательное значение на шаге цикла номер 1000

Основной поток завершен.

Как следует из приведенного выше результата, цикл преобразования данных преждевременно завершается после 1000 шагов. Дело в том, что метод Break () вызывается внутри метода MyTransform () при обнаружении в массиве данных отрицательного значения.

Помимо двух описанных выше форм метода For () существует и ряд других его форм. В одних из этих форм допускается указывать различные дополнительные параметры, а в других — использовать параметры типа long вместо int для пошагового выполнения цикла. Имеются также формы метода For (), предоставляющие такие дополнительные преимущества, как, например, возможность указывать метод, вызываемый по завершении потока каждого цикла.

И еще одно, последнее замечание: если требуется остановить цикл, параллельно выполняемый методом For (), не обращая особого внимания на любые шаги цикла, которые еще могут быть в нем выполнены, то для этой цели лучше воспользоваться методом Stop (), чем методом Break ().

Применение метода ForEach ()

Используя метод ForEach (), можно создать распараллеливаемый вариант цикла foreach. Существует несколько форм метода ForEach (). Ниже приведена простейшая форма его объявления:

public static ParallelLoopResult

ForEach<TSource>(IEnumerable<TSource> source,

Action<TSource> body)

где source обозначает коллекцию данных, обрабатываемых в цикле, a body — метод, который будет выполняться на каждом шаге цикла. Как пояснялось ранее в этой книге, во всех массивах, коллекциях (описываемых в главе 25) и других источниках данных поддерживается интерфейс IEnumerable<T>. Метод, передаваемый через параметр body, принимает в качестве своего аргумента значение или ссылку на каждый обрабатываемый в цикле элемент массива, но не его индекс. А в итоге возвращаются сведения

о состоянии цикла.

Аналогично методу For ( ) , параллельное выполнение цикла методом ForEach () можно остановить, вызвав метод Break () для экземпляра объекта типа ParallelLoopState, передаваемого через параметр body, при условии, что используется приведенная ниже форма метода For Each ().

public static ParallelLoopResult

ForEach<TSource>(IEnumerable<TSource> source,

ActiorKTSource, ParallelLoopState> body)

В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение метода For Each () на практике. Как и прежде, в данном примере создается крупный массив целых значений. А отличается данный пример от предыдущих тем, что метод, выполняющийся на каждом шаге цикла, просто выводит на консоль значения из массива. Как правило, метод WriteLine () в распараллеливаемом цикле не применяется, потому что ввод-вывод на консоль осуществляется настолько медленно, что цикл оказывается полностью привязанным к вводу-выводу. Но в данном примере метод WriteLine () применяется исключительно в целях демонстрации возможностей метода ForEach (). При обнаружении отрицательного значения выполнение цикла прерывается вызовом метода Break (). Несмотря на то что метод Break () вызывается в одной задаче, другая задача может по-прежнему выполняться в течение нескольких шагов цикла, прежде чем он будет прерван, хотя это зависит от конкретных условий работы среды выполнения.

// Использовать объекты типа ParallelLoopResult и ParallelLoopState, а также // метод Break () вместе с методом ForEachO 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) pls.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 ForEachO,

// для отображения данных на экране.

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

// Проверить, завершился ли цикл, if(!loopResult.IsCompleted)

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

"что обнаружено отрицательное значениеп" +

"на шаге цикла номер " +

loopResult.LowestBreaklteration + ".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 ForEachO,

// для отображения данных на экране.

ParallelLoopResult loopResult =

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

Console.WriteLine("Значение: " + v); if (v < 0) pis.Break ();

});

Исследование возможностей PLINQ

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.

Класс ParallelEnumerable

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 ParallelQuery инкапсулируется последовательность операций, поддерживающая параллельное выполнение. Имеются как обобщенный, так и необобщенный варианты данного класса. Мы не будем обращаться к классу ParallelQuery непосредственно, а воспользуемся несколькими методами класса ParallelEnumerable. Самый главный из них, метод As Parallel (), описывается в следующем разделе.