Postupy: Určení stupně paralelního zpracování v bloku toku dat

Tento dokument popisuje, jak nastavit ExecutionDataflowBlockOptions.MaxDegreeOfParallelism vlastnost tak, aby blok toku dat spouštění zpracovával více než jednu zprávu najednou. To je užitečné v případě, že máte blok toku dat, který provádí dlouhotrvající výpočty a může využívat výhod paralelního zpracování zpráv. Tento příklad používá System.Threading.Tasks.Dataflow.ActionBlock<TInput> třídu k provádění více operací toku dat současně; můžete však určit maximální stupeň paralelismu v libovolném z předdefinovaných typů bloku provádění, které knihovna toku dat TPL poskytuje, ActionBlock<TInput>System.Threading.Tasks.Dataflow.TransformBlock<TInput,TOutput>a System.Threading.Tasks.Dataflow.TransformManyBlock<TInput,TOutput>.

Poznámka:

Knihovna toku dat TPL ( System.Threading.Tasks.Dataflow obor názvů) není distribuována s .NET. Pokud chcete nainstalovat System.Threading.Tasks.Dataflow obor názvů v sadě Visual Studio, otevřete projekt, v nabídce Projekt zvolte Spravovat balíčky NuGet a vyhledejte System.Threading.Tasks.Dataflow balíček online. Pokud ho chcete nainstalovat pomocí rozhraní příkazového řádku .NET Core, spusťte dotnet add package System.Threading.Tasks.Dataflow.

Příklad

Následující příklad provede dva výpočty toku dat a vytiskne uplynulý čas potřebný pro každý výpočet. První výpočet určuje maximální stupeň paralelismu 1, což je výchozí hodnota. Maximální stupeň paralelismu 1 způsobí, že blok toku dat bude zpracovávat zprávy sériově. Druhý výpočet se podobá prvnímu, s tím rozdílem, že určuje maximální stupeň paralelismu, který se rovná počtu dostupných procesorů. To umožňuje bloku toku dat provádět paralelně více operací.

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks.Dataflow;

// Demonstrates how to specify the maximum degree of parallelism
// when using dataflow.
class Program
{
   // Performs several computations by using dataflow and returns the elapsed
   // time required to perform the computations.
   static TimeSpan TimeDataflowComputations(int maxDegreeOfParallelism,
      int messageCount)
   {
      // Create an ActionBlock<int> that performs some work.
      var workerBlock = new ActionBlock<int>(
         // Simulate work by suspending the current thread.
         millisecondsTimeout => Thread.Sleep(millisecondsTimeout),
         // Specify a maximum degree of parallelism.
         new ExecutionDataflowBlockOptions
         {
            MaxDegreeOfParallelism = maxDegreeOfParallelism
         });

      // Compute the time that it takes for several messages to
      // flow through the dataflow block.

      Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
      stopwatch.Start();

      for (int i = 0; i < messageCount; i++)
      {
         workerBlock.Post(1000);
      }
      workerBlock.Complete();

      // Wait for all messages to propagate through the network.
      workerBlock.Completion.Wait();

      // Stop the timer and return the elapsed number of milliseconds.
      stopwatch.Stop();
      return stopwatch.Elapsed;
   }
   static void Main(string[] args)
   {
      int processorCount = Environment.ProcessorCount;
      int messageCount = processorCount;

      // Print the number of processors on this computer.
      Console.WriteLine("Processor count = {0}.", processorCount);

      TimeSpan elapsed;

      // Perform two dataflow computations and print the elapsed
      // time required for each.

      // This call specifies a maximum degree of parallelism of 1.
      // This causes the dataflow block to process messages serially.
      elapsed = TimeDataflowComputations(1, messageCount);
      Console.WriteLine("Degree of parallelism = {0}; message count = {1}; " +
         "elapsed time = {2}ms.", 1, messageCount, (int)elapsed.TotalMilliseconds);

      // Perform the computations again. This time, specify the number of
      // processors as the maximum degree of parallelism. This causes
      // multiple messages to be processed in parallel.
      elapsed = TimeDataflowComputations(processorCount, messageCount);
      Console.WriteLine("Degree of parallelism = {0}; message count = {1}; " +
         "elapsed time = {2}ms.", processorCount, messageCount, (int)elapsed.TotalMilliseconds);
   }
}

/* Sample output:
Processor count = 4.
Degree of parallelism = 1; message count = 4; elapsed time = 4032ms.
Degree of parallelism = 4; message count = 4; elapsed time = 1001ms.
*/

Imports System.Diagnostics
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks.Dataflow

' Demonstrates how to specify the maximum degree of parallelism 
' when using dataflow.
Friend Class Program
    ' Performs several computations by using dataflow and returns the elapsed
    ' time required to perform the computations.
    Private Shared Function TimeDataflowComputations(ByVal maxDegreeOfParallelism As Integer, ByVal messageCount As Integer) As TimeSpan
        ' Create an ActionBlock<int> that performs some work.
        Dim workerBlock = New ActionBlock(Of Integer)(Function(millisecondsTimeout) Pause(millisecondsTimeout), New ExecutionDataflowBlockOptions() With {.MaxDegreeOfParallelism = maxDegreeOfParallelism})
        ' Simulate work by suspending the current thread.
        ' Specify a maximum degree of parallelism.

        ' Compute the time that it takes for several messages to 
        ' flow through the dataflow block.

        Dim stopwatch As New Stopwatch()
        stopwatch.Start()

        For i As Integer = 0 To messageCount - 1
            workerBlock.Post(1000)
        Next i
        workerBlock.Complete()

        ' Wait for all messages to propagate through the network.
        workerBlock.Completion.Wait()

        ' Stop the timer and return the elapsed number of milliseconds.
        stopwatch.Stop()
        Return stopwatch.Elapsed
    End Function

    Private Shared Function Pause(ByVal obj As Object)
        Thread.Sleep(obj)
        Return Nothing
    End Function
    Shared Sub Main(ByVal args() As String)
        Dim processorCount As Integer = Environment.ProcessorCount
        Dim messageCount As Integer = processorCount

        ' Print the number of processors on this computer.
        Console.WriteLine("Processor count = {0}.", processorCount)

        Dim elapsed As TimeSpan

        ' Perform two dataflow computations and print the elapsed
        ' time required for each.

        ' This call specifies a maximum degree of parallelism of 1.
        ' This causes the dataflow block to process messages serially.
        elapsed = TimeDataflowComputations(1, messageCount)
        Console.WriteLine("Degree of parallelism = {0}; message count = {1}; " & "elapsed time = {2}ms.", 1, messageCount, CInt(Fix(elapsed.TotalMilliseconds)))

        ' Perform the computations again. This time, specify the number of 
        ' processors as the maximum degree of parallelism. This causes
        ' multiple messages to be processed in parallel.
        elapsed = TimeDataflowComputations(processorCount, messageCount)
        Console.WriteLine("Degree of parallelism = {0}; message count = {1}; " & "elapsed time = {2}ms.", processorCount, messageCount, CInt(Fix(elapsed.TotalMilliseconds)))
    End Sub
End Class

' Sample output:
'Processor count = 4.
'Degree of parallelism = 1; message count = 4; elapsed time = 4032ms.
'Degree of parallelism = 4; message count = 4; elapsed time = 1001ms.
'

Robustní programování

Ve výchozím nastavení každý předdefinovaný blok toku dat šíří zprávy v pořadí, v jakém jsou zprávy přijaty. Přestože se současně zpracovává více zpráv, když zadáte maximální stupeň paralelismu, který je větší než 1, budou stále rozšířeny v pořadí, v jakém jsou přijaty.

Vzhledem k tomu, že MaxDegreeOfParallelism vlastnost představuje maximální stupeň paralelismu, může se blok toku dat spustit s menším stupněm paralelismu, než zadáte. Blok toku dat může použít menší stupeň paralelismu ke splnění jeho funkčních požadavků nebo k zohlednění nedostatku dostupných systémových prostředků. Blok toku dat nikdy nevybere větší stupeň paralelismu, než zadáte.

Viz také

• Tok dat