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Como: Escrever um loop Parallel.ForEach simples

Este artigo mostra como usar um Parallel.ForEach loop para habilitar o paralelismo de dados sobre qualquer System.Collections.IEnumerable fonte de System.Collections.Generic.IEnumerable<T> dados.

Nota

Esta documentação usa expressões lambda para definir delegados no PLINQ. Se você não estiver familiarizado com expressões lambda em C# ou Visual Basic, consulte Expressões lambda em PLINQ e TPL.

Exemplo

Este exemplo demonstra Parallel.ForEach para operações com uso intensivo de CPU. Quando você executa o exemplo, ele gera aleatoriamente 2 milhões de números e tenta filtrar para números primos. O primeiro caso itera sobre a coleção através de um for loop. O segundo caso itera sobre a coleta via Parallel.ForEach. O tempo resultante de cada iteração é exibido quando o aplicativo é concluído.

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

Um Parallel.ForEach loop funciona como um Parallel.For loop. O loop particiona a coleção de origem e agenda o trabalho em vários threads com base no ambiente do sistema. Quanto mais processadores no sistema, mais rápido o método paralelo é executado. Para algumas coleções de código-fonte, um loop sequencial pode ser mais rápido, dependendo do tamanho da fonte e do tipo de trabalho que o loop executa. Para obter mais informações sobre desempenho, consulte Armadilhas potenciais em dados e paralelismo de tarefas.

Para obter mais informações sobre loops paralelos, consulte Como escrever um loop Parallel.For simples.

Para usar o Parallel.ForEach loop com uma coleção não genérica, você pode usar o Enumerable.Cast método extension para converter a coleção em uma coleção genérica, conforme mostrado no exemplo a seguir:

Parallel.ForEach(nonGenericCollection.Cast<object>(),
    currentElement =>
    {
    });
Parallel.ForEach(nonGenericCollection.Cast(Of Object), _
                 Sub(currentElement)
                     ' ... work with currentElement
                 End Sub)

Você também pode usar o Parallel LINQ (PLINQ) para paralelizar o processamento de fontes de IEnumerable<T> dados. PLINQ permite que você use sintaxe de consulta declarativa para expressar o comportamento de loop. Para obter mais informações, consulte Parallel LINQ (PLINQ).

Compilar e executar o código

Você pode compilar o código como um aplicativo de console para .NET Framework ou como um aplicativo de console para .NET Core.

No Visual Studio, há modelos de aplicativo de console Visual Basic e C# para Windows Desktop e .NET Core.

Na linha de comando, você pode usar os comandos da CLI do .NET (por exemplo, dotnet new console ou dotnet new console -lang vb) ou criar o arquivo e usar o compilador de linha de comando para um aplicativo do .NET Framework.

Para executar um aplicativo de console .NET Core a partir da linha de comando, use dotnet run a partir da pasta que contém seu aplicativo.

Para executar seu aplicativo de console do Visual Studio, pressione F5.

Consulte também