Parallel.ForEach怎么在C#项目中使用

Parallel.ForEach怎么在C#项目中使用？针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。

int num = 1;
      List<int> list = new List<int>();
      for (int i = 1; i <= 2000; i++)
      {
        list.Add(i);
      }
      Console.WriteLine($"num初始值为：" + num.ToString());
      list.AsParallel().ForAll(n =>
      {
        num++;
      });
      Console.WriteLine($"不加锁，并发{list.Count}次后为：" + num.ToString());
      Console.ReadKey();

这段代码是让一个变量执行2000次自增，正常结果应该是2001，但实际结果如下：

有经验的同学，立马能想到需要加锁了，C#内置了很多锁对象，如lock 互斥锁，Interlocked 内部锁，Monitor 这几个比较常见，lock内部实现其实就是使用了Monitor对象。对变量自增，Interlocked对象提供了，变量自增，自减、或者相加等方法,我们使用自增方法Interlocked.Increment，函数定义为：int Increment(ref int num),该对象提供原子性的变量自增操作，传入目标数值，返回或者ref num都是自增后的结果。 在之前的基础上我们增加一些代码：

num = 1;
      Console.WriteLine($"num初始值为：" + num.ToString());
      list.AsParallel().ForAll(n =>
      {
        Interlocked.Increment(ref num);
      });
      Console.WriteLine($"使用内部锁，并发{list.Count}次后为：" + num.ToString());
      Console.ReadKey();

我们来看运行结果：

加了锁之后ID重复算是解决了，其实别高兴太早，由于正常的环境有了ID我们还有用这些ID来构建对象呢，于是又写了写代码，用集合来添加这些ID，为了更真实的模拟生产环境，我在forAll里面又加了一层循环代码如下：

num = 1;
      Random random = new Random();
      var total = 0;
      var m = new ConcurrentBag<int>();
      list.AsParallel().ForAll(n =>
      {
        var c = random.Next(1, 50);
        Interlocked.Add(ref total, c);
        for (int i = 0; i < c; i++)
        {
          Interlocked.Increment(ref num);
          m.Add(num);
        }
      });
      Console.WriteLine($"使用内部锁，并发+内部循环{list.Count}次后为：" + num.ToString());
      Console.WriteLine($"实际值为：{total + 1}");
      var l = m.GroupBy(n => n).Where(o => o.Count() > 1);
      Console.WriteLine($"并发里面使用安全集合ConcurrentBag添加num，集合重复值：{l.Count()}个");
      Console.ReadKey();

上面的代码里面我用到了线程安全集合ConcurrentBag<T>它的命名空间是：using System.Collections.Concurrent，尽管使用了线程安全集合，但是在并发面前仍然是不安全的，到了这里其实比较郁闷了，自增加锁，安全集合内部应该也使用了锁，但还是重复了。有点说不过去了，想想多线程执行时有个上下文对象，即当多个线程同时执行任务，共享了变量他们一开始传进去的对象数值应该是相同的，由于变量自增时加了锁，所以ID是不会重复了。我猜测问题应该出在Add方法了，就是说当num值自增后还没有来得及传出去就已经执行了Add方法，故添加了重复变量。于是乎，我重新写了段代码，让ID自增和集合添加都放到锁里面：

num = 1;
      total = 0;
      using (var q = new BlockingCollection<int>())
      {
        list.AsParallel().ForAll(n =>
        {
          var c = random.Next(1, 50);
          Interlocked.Add(ref total, c);
          for (int i = 0; i < c; i++)
          {
            
            // Task.Delay(100);
            q.Add(Interlocked.Increment(ref num));
            
            //可控
            //lock (objLock)
            //{
            //  num++;
            //  q.Add(num);
            //}
          }

        });
        q.CompleteAdding();
        Console.WriteLine($"num累计值为：{total},并发之后值为：{num}");
        var x = q.GroupBy(n => n).Where(o => o.Count() > 1);
        Console.WriteLine($"并发使用安全集合BlockingCollection+Interlocked添加num，集合重复值：{x.Count()}个");
        Console.ReadKey();
      }

这里我测试了另外一个线程安全的集合BlockingCollection，关于这个集合的使用请自行查找MSDN文档，上面的关键代码直接添加安全集合的返回值，可以保证集合不会重复，但其实下面的lock更适用与正式环境，因为我们添加的一般都是对象不会是基础类型数值，运行结果如下：

至此，我们的问题解决了，计算时间由原来的9分多降至110秒左右，可见Parallel的处理还是很给力的，唯一不足的是，很占CPU，执行计算后CPU达到了88%。附上计算结果：

优化前后对比

关于Parallel.ForEach怎么在C#项目中使用问题的解答就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，如果你还有很多疑惑没有解开，可以关注亿速云行业资讯频道了解更多相关知识。