Share via

Porady: Określanie stopnia równoległości w bloku przepływu danych

  • Artykuł

W tym dokumencie opisano, jak ustawić właściwość, ExecutionDataflowBlockOptions.MaxDegreeOfParallelism aby umożliwić blokowi przepływu danych wykonywania przetwarzanie więcej niż jednego komunikatu jednocześnie. Jest to przydatne, gdy masz blok przepływu danych, który wykonuje długotrwałe obliczenia i może korzystać z równoległego przetwarzania komunikatów. W tym przykładzie System.Threading.Tasks.Dataflow.ActionBlock<TInput> użyto klasy do jednoczesnego wykonywania wielu operacji przepływu danych. Można jednak określić maksymalny stopień równoległości w dowolnym ze wstępnie zdefiniowanych typów bloków wykonywania, które biblioteka przepływów danych TPL udostępnia, ActionBlock<TInput>, System.Threading.Tasks.Dataflow.TransformBlock<TInput,TOutput>i System.Threading.Tasks.Dataflow.TransformManyBlock<TInput,TOutput>.

Uwaga

Biblioteka przepływów danych TPL ( System.Threading.Tasks.Dataflow przestrzeń nazw) nie jest dystrybuowana za pomocą platformy .NET. Aby zainstalować System.Threading.Tasks.Dataflow przestrzeń nazw w programie Visual Studio, otwórz projekt, wybierz pozycję Zarządzaj pakietami NuGet z menu Project i wyszukaj pakiet w trybie online System.Threading.Tasks.Dataflow . Alternatywnie, aby zainstalować go przy użyciu interfejsu wiersza polecenia platformy .NET Core, uruchom polecenie dotnet add package System.Threading.Tasks.Dataflow.

Przykład

Poniższy przykład wykonuje dwa obliczenia przepływu danych i drukuje czas, który upłynął dla każdego obliczenia. Pierwsze obliczenie określa maksymalny stopień równoległości wynoszący 1, co jest wartością domyślną. Maksymalny stopień równoległości wynoszący 1 powoduje, że blok przepływu danych przetwarza komunikaty szeregowo. Drugie obliczenie przypomina pierwsze, z tą różnicą, że określa maksymalny stopień równoległości, który jest równy liczbie dostępnych procesorów. Dzięki temu blok przepływu danych może równolegle wykonywać wiele operacji.

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.
'

Niezawodne programowanie

Domyślnie każdy wstępnie zdefiniowany blok przepływu danych propaguje komunikaty w kolejności odbierania komunikatów. Mimo że wiele komunikatów jest przetwarzanych jednocześnie po określeniu maksymalnego stopnia równoległości większego niż 1, są one nadal propagowane w kolejności odbierania.

MaxDegreeOfParallelism Ponieważ właściwość reprezentuje maksymalny stopień równoległości, blok przepływu danych może być wykonywany z mniejszym stopniem równoległości niż określono. Blok przepływu danych może użyć mniejszego stopnia równoległości, aby spełnić wymagania funkcjonalne lub uwzględnić brak dostępnych zasobów systemowych. Blok przepływu danych nigdy nie wybiera większego stopnia równoległości niż określasz.

Zobacz też