如何:撰寫簡單的 Parallel.ForEach 迴圈

此範例示範如何使用 Parallel.ForEach 迴圈來透過 System.Collections.IEnumerableSystem.Collections.Generic.IEnumerable<T> 資料來源啟用資料平行處理原則。

注意

本文件使用 Lambda 運算式來定義 PLINQ 中的委派。 如果您不熟悉 C# 或 Visual Basic 中的 Lambda 運算式,請參閱PLINQ 和 TPL 中的 Lambda 運算式

範例

此範例示範 Parallel.ForEach CPU 密集作業。 當您執行此範例時,它會隨機產生 2 百萬個數字,並嘗試篩選為質數。 第一個案例會透過 迴圈逐一 for 查看集合。 第二個案例會透過 Parallel.ForEach 逐一查看集合。 每次反復專案產生的時間都會顯示在應用程式完成時。

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 any key 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 any key 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

Parallel.ForEach 迴圈的運作方式類似 Parallel.For 迴圈。 迴圈會根據系統環境分割來源集合,及對多個執行緒上的作業進行排程。 系統上的處理器愈多,平行方法的執行速度愈快。 對於某些來源集合,循序迴圈的執行速度可能更快,這取決於來源的大小和迴圈執行的作業種類。 如需效能的詳細資訊,請參閱 資料和工作平行處理原則中的潛在陷阱

如需平行迴圈的詳細資訊,請參閱 如何:撰寫簡單的 Parallel.For 迴圈

若要將 Parallel.ForEach使用於非泛型集合 ,可使用 Enumerable.Cast 擴充方法將集合轉換成泛型集合,如下列範例所示:

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

您也可以使用平行 LINQ (PLINQ) 來平行處理 IEnumerable<T> 資料來源。 PLINQ 可讓您使用宣告式查詢語法來表示迴圈行為。 如需詳細資訊,請參閱 Parallel LINQ (PLINQ)

編譯並執行程式碼

您可將程式碼編譯為 .NET Framework 的主控台應用程式,或 .NET Core 的主控台應用程式。

在 Visual Studio 中,有 Windows Desktop 及 .NET Core 的 Visual Basic 及 C# 主控台應用程式範本。

從命令列中,您可以使用 .NET CLI 命令 (例如或 dotnet new consoledotnet new console -lang vb) ,或者您可以建立檔案,並使用命令列編譯器進行.NET Framework應用程式。

若要從命令列執行 .NET Core 主控台應用程式,請從包含您應用程式的資料夾中使用 dotnet run

若要從 Visual Studio 執行您的主控台應用程式,請按 F5

另請參閱