Vorgehensweise: Schreiben einer einfachen Parallel.ForEach-Schleife
Dieser Artikel zeigt die Verwendung einer Parallel.ForEach-Schleife, um übergreifende Datenparallelität über System.Collections.IEnumerable- oder System.Collections.Generic.IEnumerable<T>-Datenquellen zu ermöglichen.
Hinweis
In dieser Dokumentation werden Delegaten in PLINQ mithilfe von Lambdaausdrücken definiert. Falls Sie mit Lambdaausdrücken in C# oder Visual Basic nicht vertraut sind, finden Sie entsprechende Informationen unter Lambdaausdrücke in PLINQ und TPL.
Beispiel
Dieses Beispiel veranschaulicht Parallel.ForEach für CPU-intensive Vorgänge. Wenn Sie das Beispiel ausführen, generiert es zufällig 2 Mio. Zahlen und versucht, diese nach Primzahlen zu filtern. Im ersten Fall wird die Auflistung über eine for-Schleife durchlaufen. Im zweiten Fall wird die Auflistung über Parallel.ForEach durchlaufen. Die resultierende Zeit für jede Iteration wird angezeigt, nachdem die Anwendung abgeschlossen wurde.
using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
namespace ParallelExample
{
class Program
{
static void Main()
{
// 2 million
var limit = 2_000_000;
var numbers = Enumerable.Range(0, limit).ToList();
var watch = Stopwatch.StartNew();
var primeNumbersFromForeach = GetPrimeList(numbers);
watch.Stop();
var watchForParallel = Stopwatch.StartNew();
var primeNumbersFromParallelForeach = GetPrimeListWithParallel(numbers);
watchForParallel.Stop();
Console.WriteLine($"Classical foreach loop | Total prime numbers : {primeNumbersFromForeach.Count} | Time Taken : {watch.ElapsedMilliseconds} ms.");
Console.WriteLine($"Parallel.ForEach loop | Total prime numbers : {primeNumbersFromParallelForeach.Count} | Time Taken : {watchForParallel.ElapsedMilliseconds} ms.");
Console.WriteLine("Press 'Enter' to exit.");
Console.ReadLine();
}
/// <summary>
/// GetPrimeList returns Prime numbers by using sequential ForEach
/// </summary>
/// <param name="inputs"></param>
/// <returns></returns>
private static IList<int> GetPrimeList(IList<int> numbers) => numbers.Where(IsPrime).ToList();
/// <summary>
/// GetPrimeListWithParallel returns Prime numbers by using Parallel.ForEach
/// </summary>
/// <param name="numbers"></param>
/// <returns></returns>
private static IList<int> GetPrimeListWithParallel(IList<int> numbers)
{
var primeNumbers = new ConcurrentBag<int>();
Parallel.ForEach(numbers, number =>
{
if (IsPrime(number))
{
primeNumbers.Add(number);
}
});
return primeNumbers.ToList();
}
/// <summary>
/// IsPrime returns true if number is Prime, else false.(https://en.wikipedia.org/wiki/Prime_number)
/// </summary>
/// <param name="number"></param>
/// <returns></returns>
private static bool IsPrime(int number)
{
if (number < 2)
{
return false;
}
for (var divisor = 2; divisor <= Math.Sqrt(number); divisor++)
{
if (number % divisor == 0)
{
return false;
}
}
return true;
}
}
}
Imports System.Collections.Concurrent
Namespace ParallelExample
Class Program
Shared Sub Main()
' 2 million
Dim limit = 2_000_000
Dim numbers = Enumerable.Range(0, limit).ToList()
Dim watch = Stopwatch.StartNew()
Dim primeNumbersFromForeach = GetPrimeList(numbers)
watch.Stop()
Dim watchForParallel = Stopwatch.StartNew()
Dim primeNumbersFromParallelForeach = GetPrimeListWithParallel(numbers)
watchForParallel.Stop()
Console.WriteLine($"Classical foreach loop | Total prime numbers : {primeNumbersFromForeach.Count} | Time Taken : {watch.ElapsedMilliseconds} ms.")
Console.WriteLine($"Parallel.ForEach loop | Total prime numbers : {primeNumbersFromParallelForeach.Count} | Time Taken : {watchForParallel.ElapsedMilliseconds} ms.")
Console.WriteLine("Press 'Enter' to exit.")
Console.ReadLine()
End Sub
' GetPrimeList returns Prime numbers by using sequential ForEach
Private Shared Function GetPrimeList(numbers As IList(Of Integer)) As IList(Of Integer)
Return numbers.Where(AddressOf IsPrime).ToList()
End Function
' GetPrimeListWithParallel returns Prime numbers by using Parallel.ForEach
Private Shared Function GetPrimeListWithParallel(numbers As IList(Of Integer)) As IList(Of Integer)
Dim primeNumbers = New ConcurrentBag(Of Integer)()
Parallel.ForEach(numbers, Sub(number)
If IsPrime(number) Then
primeNumbers.Add(number)
End If
End Sub)
Return primeNumbers.ToList()
End Function
' IsPrime returns true if number is Prime, else false.(https://en.wikipedia.org/wiki/Prime_number)
Private Shared Function IsPrime(number As Integer) As Boolean
If number < 2 Then
Return False
End If
For divisor = 2 To Math.Sqrt(number)
If number Mod divisor = 0 Then
Return False
End If
Next
Return True
End Function
End Class
End Namespace
Eine Parallel.ForEach-Schleife funktioniert wie eine Parallel.For-Schleife. Die Schleife partitioniert die Quellsammlung und plant die Arbeit basierend auf der Systemumgebung in mehrere Threads ein. Je mehr Prozessoren das System aufweist, desto schneller wird die parallele Methode ausgeführt. Bei manchen Quellauflistungen ist eine sequenzielle Schleife je nach Größe der Quelle und Art der Arbeit, die die Schleife ausführt, möglicherweise schneller. Weitere Informationen zur Leistung finden Sie unter Potenzielle Fehler bei Daten- und Aufgabenparallelität.
Weitere Informationen zu parallelen Schleifen finden Sie unter Vorgehensweise: Schreiben einer einfachen Parallel.For-Schleife.
Um die Parallel.ForEach-Schleife mit einer nicht generischen Auflistung zu verwenden, können Sie die Auflistung mithilfe der Enumerable.Cast-Erweiterungsmethode in eine generische Auflistung umwandeln, wie im folgenden Beispiel gezeigt:
Parallel.ForEach(nonGenericCollection.Cast<object>(),
currentElement =>
{
});
Parallel.ForEach(nonGenericCollection.Cast(Of Object), _
Sub(currentElement)
' ... work with currentElement
End Sub)
Sie können auch Parallel LINQ (PLINQ) verwenden, um die Verarbeitung von IEnumerable<T>-Datenquellen zu parallelisieren. Mit PLINQ können Sie deklarative Abfragesyntax verwenden, um das Schleifenverhalten auszudrücken. Weitere Informationen finden Sie unter Parallel LINQ (PLINQ) (Paralleles LINQ (PLINQ)).
Kompilieren und Ausführen des Codes
Sie können den Code als Konsolenanwendung für das .NET Framework oder als Konsolenanwendung für .NET Core kompilieren.
In Visual Studio gibt es Visual Basic- und C#-Konsolenanwendungsvorlagen für Windows Desktop und .NET Core.
Sie können über die Befehlszeile entweder die Befehle der .NET-CLI (z. B. dotnet new console oder dotnet new console -lang vb) verwenden oder die Datei erstellen und den Befehlszeilencompiler für eine .NET Framework-Anwendung nutzen.
Verwenden Sie zum Ausführen einer .NET Core-Konsolenanwendung über die Befehlszeile dotnet run aus dem Ordner, der Ihre Anwendung enthält.
Drücken Sie zum Ausführen Ihrer Konsolenanwendung aus Visual Studio F5.
