在.NET 4.0中使用Parallel.Foreach和Task

Question

在.NET 4.0中使用Parallel.Foreach和Task

c#multithreading.net-4.0parallel-processing

4

我开始尝试为Windows表单添加进度条，以更新在Parallel.Foreach循环中运行的代码的进度。为此，UI线程必须可用于更新进度条。我使用了一个Task来运行Parallel.Foreach循环，以允许UI线程更新进度条。

在Parallel.Foreach循环中执行的工作相当密集。在使用Task运行程序的可执行文件后（而非在Visual Studio中进行调试），程序变得无响应。如果我不使用Task运行程序，则情况并非如此。我注意到两种情况之间的关键区别是：在没有Task的情况下运行程序时，程序占用大约80％的CPU，而在有Task的情况下只占用大约5％。

private void btnGenerate_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        var list = GenerateList();
        int value = 0;
        var progressLock = new object ();

        progressBar1.Maximum = list.Count();

        Task t = new Task(() => Parallel.ForEach (list, item =>
        {
                DoWork ();
                lock (progressLock)
                {
                    value += 1;
                }
        }));

        t.Start();

        while (!t.IsCompleted)
        {
            progressBar1.Value = value;
            Thread.Sleep (100);
        }
    }

附注：我知道

这里是关于IT技术的内容。

 Interlocked.Increment(ref int___);

锁的替代品是有效的吗？这与IT技术有关。

我的问题有三个方面：

1.) 当负载较小时，为什么带有任务的程序会变得无响应？

2.) 使用Task来运行Parallel.Foreach是否会将Parallel.Foreach的线程池限制在仅运行任务的线程上？

3.) 是否有一种方法可以使UI线程响应而不需要使用取消标记并在0.1秒的持续时间内休眠？

非常感谢您的任何帮助或想法，我已经花费了很多时间研究此问题。如果我违反了任何发布格式或规则，我也向大家道歉。我尽力遵守规定，但可能会漏掉某些内容。

- EN Speer

在UI线程中循环等待任务完成就像在UI线程上执行它一样（甚至更糟）。请查看BackgroundWorker或async。 - SimpleVar

如果DoWork()访问了任何UI元素，将会导致死锁发生。 - Johnathon Sullinger

JohnathonSullinger - DoWork() 不访问任何 UI 元素。@Yorye Nathan - 你能详细说明或举个例子吗？我今天之前从未做过任何与多线程相关的事情。 - EN Speer

也许与这个有关？https://dev59.com/7WQm5IYBdhLWcg3w6CWr - dbc

可能是.NET 4.0“任务并行库”中支持进度报告和增量结果的重复问题。 - Johnathon Sullinger

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1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Johnathon Sullinger · Accepted Answer

您可以通过使用内置的Invoke方法来极大地简化代码，该方法在所属的Windows同步上下文中调用委托。

来自MSDN：

执行指定的委托，该委托在控件的基础窗口句柄所在的线程上运行。如果当前控件的基础窗口句柄尚不存在，则Invoke方法会沿着控件的父级链搜索，直到找到具有窗口句柄的控件或窗体为止。

public partial class Form1 : Form
{
    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
    }

    string[] GenerateList() => new string[500];
    void DoWork()
    {
        Thread.Sleep(50);
    }

    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        var list = GenerateList();
        progressBar1.Maximum = list.Length;

        Task.Run(() => Parallel.ForEach(list, item =>
        {
            DoWork();

            // Update the progress bar on the Synchronization Context that owns this Form.
            this.Invoke(new Action(() => this.progressBar1.Value++));
        }));
    }
}

这将在同一UI线程上调用Action委托，从任务中调用。现在尝试回答你的问题：

1.) 当负载较小时，为什么带有任务的程序会失去响应？

我不是100％确定，但这可能与您在UI线程上锁定成员有关。如果负载较小，则锁定将更频繁地发生，可能导致UI线程在增加进度条时“挂起”。

您还在运行一个while循环，它每100毫秒使UI线程睡眠。由于该while循环，您会看到UI挂起。

2.) 使用Task运行Parallel.ForEach是否将Parallel.ForEach的线程池限制为仅运行任务的线程？

不会。在Parallel.ForEach调用内部将创建几个任务。底层的ForEach使用partitioner来分配工作，并且不会创建多余的任务。它创建批次的任务并处理批次。

3.) 是否有一种方法可以使UI线程响应而不使用取消令牌来代替休眠0.1秒的时间？

我通过删除while循环并使用Invoke方法直接在UI线程上执行lambda表达式来处理这个问题。