C#多线程之Parallel类怎么用

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Parallel类是对线程的一个抽象。该类位于System.Threading.Tasks名称空间中，提供了数据和任务并行性。

Paraller类定义了数据并行地For和ForEach的静态方法，以及任务并行的Invoke的静态方法。Parallel.For()和Parallel.ForEach()方法在每次迭代中调用相同的代码，Paraller.Invoke()允许调用不同的方法。

1.Parallel.For

Parallel.For()方法类似C#语法的for循环语句，多次执行一个任务。但该方法并行运行迭代，迭代的顺序没有定义。

Parallel.For()方法中，前两个参数定义了循环的开头和结束，第三个参数是一个Action委托。Parallel.For方法返回类型是ParallelLoopResult结构，它提供了循环是否结束的信息。

Parallel.For有多个重载版本和多个泛型重载版本。

示例：

static void ForTest()
        {
            ParallelLoopResult plr =
                Parallel.For(0,10,i => {
                    Console.WriteLine("{0},task:{1},thread:{2}",i,Task.CurrentId,Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                    Thread.Sleep(5000);
                });

            if (plr.IsCompleted)
                Console.WriteLine("completed!");

        }

输出：

任务不一定映射到一个线程上。线程也可以被不同的任务重用。

上面的例子，使用了.NET 4.5中新增的Thread.Sleep方法，而不是Task.Delay方法。Task.Delay是一个异步(http://www.cnblogs.com/afei-24/p/6757361.html)方法，用于释放线程供其它任务使用。

示例：

static void ForTestDelay()
        {
            ParallelLoopResult plr =
                Parallel.For(0, 10,async i => {
                    Console.WriteLine("{0},task:{1},thread:{2}", i, Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                    await Task.Delay(1000);
                    Console.WriteLine("{0},task:{1},thread:{2}", i, Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                });

            if (plr.IsCompleted)
                Console.WriteLine("completed!");

            Console.ReadKey();

        }

输出：

上面代码使用了await关键字进行延迟，输出结果显示延迟前后的代码运行在不同的线程中。而且延迟后的任务不再存在，只留下线程，这里还重用了前面的线程。另一个重要的方面是，Parallel类的For方法并没有等待延迟，而是直接完成。parallel类只等待它创建的任务，而不等待其它后台活动。所以上面代码使用了Console.ReadKey();使主线程一直运行，不然很可能看不到后面的输出。

2.提前停止Parallel.For

For()方法的一个重载版本接受第三个Action<int,ParallelLoopState>委托类型的参数。使用这个方法可以调用ParallelLoopState的Break()或Stop()方法，以停止循环。

注意，前面说到，迭代的顺序是没有定义的。

示例：

static void ForStop()
        {
            ParallelLoopResult plr =
                Parallel.For(0,10,(int i,ParallelLoopState pls)=> {
                    Console.WriteLine("{0},task:{1},thread:{2}", i, Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                    if (i > 5)
                        pls.Break();
                });

            Console.WriteLine("is completed:{0}",plr.IsCompleted);
            Console.WriteLine("最低停止索引:{0}",plr.LowestBreakIteration);
        }

输出：

迭代值在大于5时中断，但其它已开始的任务同时执行。

3.对Parallel.For中的每个线程初始化

Parallel.For方法使用多个线程来执行循环，如果需要对每个线程进行初始化，就可以使用Parallel.For<TLocal>()方法。除了from和to对应的值之外，Parallel.For方法的泛型版本还接受3个委托参数：

第一个委托参数的类型是Func<TLocal>，这个方法仅对用于执行迭代的每个线程调用每一次。

第二个委托参数为循环体定义了委托。该参数类型是Func<int, ParallelLoopState, TLocal, TLocal>。其中第一个参数是循环迭代，第二个参数ParallelLoopState允许停止循环，第三个参数接受从上面参数委托Func<TLocal>返回的值，该委托还需返回一个TLocal类型的值。该方法对每次迭代调用。

第三个委托参数指定一个委托Action<TLocal>，接受第二个委托参数的返回值。这个方法仅对用于执行迭代的每个线程调用每一次。

示例：

static void ForInit()
            {
                ParallelLoopResult plr =
                    Parallel.For(0,10,()=> {
                        Console.WriteLine("init thread:{0},task:{1}",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,Task.CurrentId);
                        return Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString();
                    },
                    (i, pls,strInit)=> {
                        Console.WriteLine("body:{0},strInit:{1},thraed:{2},task:{3}",i,strInit,Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,Task.CurrentId);
                        return i.ToString();
                    },
                    (strI)=> {
                        Console.WriteLine("finally {0}",strI);
                    });
            }

输出：

4.Parallel.ForEach

Parallel.ForEach方法遍历实现了IEnumerable的集合，类似于foreach，但以异步方式遍历。没有确定遍历顺序。

示例：

static void ForeachTest()
    {
        string[] data = { "zero", "one", "two", "three", "four", "five", "six", "seven", "eight", "nine", "ten", "eleven", "twelve" };
        ParallelLoopResult plr =  Parallel.ForEach<string>(data, s =>
        {
            Console.WriteLine(s);
        });
 
        if (plr.IsCompleted)
            Console.WriteLine("completed!");
    }

如果需要中断，可以使用ForEach的重载版本和参数ParallelLoopState。

访问索引器：

ParallelLoopResult plr1 = Parallel.ForEach<string>(data, (s,pls,l) =>
            {
                Console.WriteLine("data:{0},index:{1}",s,l);
            });

5.Parallel.Invoke

如果多个任务并行运行，可以使用Parallel.Invoke方法。该方法允许传递一个Action委托数组。

static void ParallerInvoke()
        {
            Action[] funs = { Fun1,Fun2};

            Parallel.Invoke(funs);
        }

        static void Fun1()
        {
            Console.WriteLine("f1");
            Console.WriteLine("task:{0},thread:{1}", Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }
        static void Fun2()
        {
            Console.WriteLine("f2");
            Console.WriteLine("task:{0},thread:{1}", Task.CurrentId, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }

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