VS2010&.Net 4.0 之并行运算(Parallel)（For、Foreach）

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

public static IList<int> Datas = new List<int>();
       static void Main(string[] args)
       {
           InitializeData();
           Console.Read();
       }
       /// <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

       /// <summary>
      /// 获得数据
      /// </summary>
      /// <param name="i"></param>
      /// <returns></returns>
      private static int GetData(int i)
      {
          System.Threading.Thread.Sleep(100);
          return i;
      }

　　3. 设计一般的运算方式，调用GetData方法

        /// <summary>
       /// 采用一般for循环
       /// </summary>
       private static void UseFor()
       {
           for (int i = 0; i < 20; i++)
           {
               GetData(Datas[i]);
           }
       }
       /// <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

        /// <summary>
       /// 采用并行for循环
       /// </summary>
       private static void UseParalleFor()
       {
           Parallel.For(0, 20, (i) =>
           {
               GetData(Datas[i]);
           });
       }
       /// <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

static void Main(string[] args)
       {
           InitializeData();
           CodeTimer.Initialize();
           CodeTimer.WriteDebug("一般for循环：", 5, () => { UseFor(); });
           CodeTimer.WriteDebug("一般foreach循环：", 5, () => { UseForeach(); });
           CodeTimer.WriteDebug("并行for循环：", 5, () => { UseParalleFor(); });
           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

/// <summary>
/// 获得数据
/// </summary>
/// <param name="i"></param>
/// <returns></returns>
private static int GetData(int i)
{
   // System.Threading.Thread.Sleep(100);
    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。