c# - 如何并行和串行处理集合中的项目

Question

我有一个集合，其中有要处理的元素，最多只能一起处理四个元素。在运行时，所有进程一起启动并且全部进入等待状态。一次仅处理四个元素。

问题是处理元素是随机选择的，因为所有线程都在等待资源释放。意味着第一个元素可以是集合中的最后一个元素。

但是，我需要按照集合中的顺序处理元素。

请告诉我如何实现这一目标？

我正在使用 TPL 和 C# 4.0

Answer 1

对于并行性，始终存在定义“按顺序”含义的问题。假设您有 100 件元素的集合。 “一次按 4 个顺序”处理它们(按照您的要求)可能意味着:

1. 松散排序:使用 4 个线程，按照原始集合的顺序发出任务。

   在这种情况下，您可以使用:

   ParallelOptions po = new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism = 4 };
   Parallel.ForEach(list.AsParallel().AsOrdered(), po,
            (item) =>
            {
                // code
            });
   

   如果任务不平衡，这将很快失去原始顺序，因为某些线程可能会落后于繁重的任务，但任务将按顺序分配。

2. 严格排序:按 4 组的顺序处理它们，如下所示:

                  0 1 2 3                
                  4 tasks
        _____________________________
                   barrier
   
                  4 5 6 7                
                  4 tasks
        _____________________________
                   barrier
   
                    etc.
   

   在这种情况下，您可以使用屏障:

   Barrier b = new Barrier(4);
   ParallelOptions po = new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism = 4 };
   Parallel.ForEach(list.AsParallel().AsOrdered(), po,
       (item) =>
       {
           // code
           b.SignalAndWait();
       });
   

   尽管您必须确保任务数量是 4 的倍数，否则屏障将不会在最后一次迭代时发出信号。

3. 在单个任务中处理 4 个项目:您可以创建一个封装原始列表的 4 个项目的任务对象，然后像第一种情况一样执行简单的 Parallel.ForEach (即每个线程将作为单个任务的一部分顺序处理 4 个项目)。这会按顺序以 4 个一组的方式发出任务，但如果任务花费太长时间，可能会再次导致某些线程落后。