并行运算(Parallel)(For、Foreach)_VS2010&.Net 4.0

VS2010&.Net 4.0的Beta2相比Beta1在性能上有了很大的改进，已经基本可以使用了。.NET 4.0给我们带来许多新特性，如动态类型、云平台、并行运算等。本文讨论一下.NET 4.0的并行运算。

其实并行运算并不是在.Net 4.0才有的。大家都知道，通过增加CPU的主频可以提高CPU的性能，但由于设计的限制，主频是不可能无限制的提高。这个时候，把提高性能的方式转向使 用多个心（多核），现在的电脑几乎都是多核的。但在软件中并还没有跟上这个节奏，大多数软件还是采用传统的方式，并没有很好的发挥多核的优势。

微软的并行运算平台(Microsoft’s Parallel Computing Platform (PCP))提供了这样一个工具，让软件开发人员可以有效的使用多核提供的性能。本文就进行一个简单的测试，来体验并行运算的性能。

1. 新建一个List,并在开始时初始化

1 public static IList<int> Datas = new List<int>();
2
3 static void Main(string[] args)
4 {
5 InitializeData();
6
7
8 Console.Read();
9 }

/// <summary>
/// 初始化数据
/// </summary>
private static void InitializeData()
{
Datas.Clear();
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
Datas.Add(i);
}
}

2.设计耗时的方法，并来在各种运算方式中调用

1 /// <summary>
2 /// 获得数据
3 /// </summary>
4 /// <param name="i"></param>
5 /// <returns></returns>
6 private static int GetData(int i)
7 {
8 System.Threading.Thread.Sleep(100);
9 return i;
}

3. 设计一般的运算方式，调用GetData方法

1 /// <summary>
2 /// 采用一般for循环
3 /// </summary>
4 private static void UseFor()
5 {
6 for (int i = 0; i < 20; i++)
7 {
8 GetData(Datas[i]);
9 }
}

/// <summary>
/// 采用一般的foreach
/// </summary>
private static void UseForeach()
{
foreach (var item in Datas)
{
GetData(item);
}
}

4.采用并行运算的方式，调用GetData方法

1 /// <summary>
2 /// 采用并行for循环
3 /// </summary>
4 private static void UseParalleFor()
5 {
6 Parallel.For(0, 20, (i) =>
7 {
8 GetData(Datas[i]);
9 });

}

/// <summary>
/// 采用并行的foreach
/// </summary>
private static void UserParalleForeach()
{
Parallel.ForEach(Datas, (t) => { GetData(t); });
}

5.最后采用老赵设计的CodeTimer来比较每一种运算方式的耗时，在Main函数中加入测试代码

1 static void Main(string[] args)
2 {
3 InitializeData();
4
5 CodeTimer.Initialize();
6 CodeTimer.WriteDebug("一般for循环：", 5, () => { UseFor(); });
7 CodeTimer.WriteDebug("一般foreach循环：", 5, () => { UseForeach(); });
8 CodeTimer.WriteDebug("并行for循环：", 5, () => { UseParalleFor(); });
9 CodeTimer.WriteDebug("并行foreach循环：", 5, () => { UserParalleForeach(); });

Console.Read();
}

6.运算结果：





可以看出，并行运算提高的性能还是比较明显的。

下面我们把GetData方法修改一下，把线程延迟的的代码去掉

1 /// <summary>
2 /// 获得数据
3 /// </summary>
4 /// <param name="i"></param>
5 /// <returns></returns>
6 private static int GetData(int i)
7 {
8 //System.Threading.Thread.Sleep(100);
9 return i;
}

再次运行



可以看出，这时候并行运算不但没降低消耗的时间，反而用了更多的时间。经过多次测试发现，采用并行运算跟程序的设计结构有很大的关系，如果设计不合理，反而会消耗更多时间。