Parallel.Foreach和普通的ForEach一样快/慢吗？（提问一个并行处理相关的问题）

Question

更新：我使用线程将循环分割成内核数量（我的情况下为8），整个循环在不到1秒的时间内完成。 因此，问题不在于使用线程操作速度没有提高。为什么并行扩展在这种情况下失败了？

大家好。我想使用Parrallel.Foreach来转换我的ForEach。问题是，并行化对我几乎没有任何优势。

foreach (Entities.Buchung buchung in buchungen) {
    Int32 categoryID = manager.GetCategoryID(new Regelengine.Booking(buchung)); // Average 4ms
    buchung.Category = categoryID.ToString();
}

并行：

System.Threading.Tasks.Parallel.ForEach(buchungen, buchung => {
    Int32 categoryID = manager.GetCategoryID(new Regelengine.Booking(buchung));
    buchung.Category = categoryID.ToString();
});

结果：

---------------------------
Stopwatched Results for 1550 entries in the List:
---------------------------
Parallel.Foreach 00:00:07.6599066
Average Foreach: 00:00:07.9791303

也许问题在于循环中实际操作非常短？但没有人能告诉我，在Intel I7上并行执行1550个操作不会节省任何时间。

- Steav

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那个 Regelengine 里可能有一个锁。 - leppie

问题是：语句中的方法是否从并行性中获益？我不知道的下一件事是，GetCategoryID是做什么的。是否存在数据库调用可能成为瓶颈，并阻止代码使用多线程。 - Alexander Schmidt

方法 manager.GetCategoryID 中发生了什么？构造函数 new Regelengine.Booking 中发生了什么？ - AakashM

没有数据库或网络调用。构造函数将我的实体转换为用于调用运行在.COM库上的manager.GetcategoryID()的实体。 - Steav

Answer 1

使用Parallel.For只能利用一个资源：CPU周期。当您拥有N个核心时，理论上可以将代码的速度提升N倍。但是这需要在代码中CPU周期是瓶颈的情况下才能实现，而通常情况下除非执行计算密集型代码，否则不会是这种情况。其他限制因素包括硬盘速度、网络连接、数据库服务器，在某些情况下还包括内存总线的带宽。Parallel.For并不能魔法般地为您提供另一个硬盘。

测试Parallel.For是否能加速您的代码非常简单。只需在未并行化的情况下运行代码，并观察Taskmgr.exe或Perfmon中的CPU负载即可。如果一个核心没有达到100%的运行速度，则您的代码不是计算受限的。如果它以10%的速度运行，则无论您有多少个核心，您都只能希望将其时间缩短为90%。您可以通过将I/O等待时间与处理时间重叠，使用两个线程来完成这项任务。

- Hans Passant

Answer 2

在这方面，您应该考虑以下问题：

• 启动线程的开销是多少？
• 我的线程安全（锁）的开销是多少？
• 实际瓶颈在哪里，多线程是否真的有帮助？

最后一个问题是您在这里需要考虑的最重要的问题。例如，如果您的I/O通道已经达到最大值，那么所有线程都无济于事。因此，您的任务是CPU绑定还是I/O绑定？

- plinth

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线程的创建不应该昂贵到会产生这种效果。而说锁与说在哪里使用并没有什么用处。 - Jonathan Allen

谢谢您的回答，但是我现在使用普通线程手动拆分循环，效率非常高。因此问题不在于线程本身，而在于ForeachLoop？ - Steav

Answer 3

我认为你是对的，看起来使用并行foreach可能有点太短了。我只在知道foreach中会发生一些重要的事情需要时间或可能需要时间时才使用并行foreach，比如数据库连接或者向Web服务发送大量数据。如果只是在服务器上处理信息，比如从已经加载到内存中的集合中获取ID，则真的不值得这样做。

- khr055

Answer 4

如果没有可用的核心来使用，那么并行处理不会更快。所以当我看到像这样的代码时，我的第一个想法是你有其他线程在运行。

也可能是工作负载的问题。同步逻辑不是免费的，每次迭代也没有做太多事情。考虑查看其他 Parallel.ForEach 的重载选项，看看你可以调整哪些选项。

还可以尝试使用 Parallel.For。你无法以并行方式从 IEnumerable 中读取，但可以使用索引从 IList 中读取。

- Jonathan Allen

Answer 5

首先，1550并不多。例如，对这么多元素的数组进行排序通常在顺序执行时比并行执行更快。这一切都取决于操作。

其次，GetCategoryID是做什么的？它使用锁吗？同样，Regelengine.Booking构造函数呢？

总运行时间为7秒表明该操作足够缓慢，应受益于并行化。另一方面，您的代码似乎表明实际上没有进行太多处理。您最可能从磁盘或数据库加载数据。在这两种情况下，并行化几乎无法解决瓶颈问题。只有当处于计算绑定状态时，并发处理才能使您的代码更快。

但是你没有提供足够的信息来确定这一点。

- Konrad Rudolph