C# 如何高效地使用 Process.Start()

Question

下面是一段代码，这段代码将两个文件合并以生成另一个文件。

foreach (string jpegfile in files)
{
    string fileName = jpegfile + ".dcm";
    string ConfigFile =GetFileNameWithoutExtension(jpegfile) + ".cfg";
    string destFile = System.IO.Path.Combine(DirectoryPath, fileName);
    string command = "/C " + batFileName + " -C " + patientConfigFile + " " + jpegfile + " " + destFile;
    try
    {
        System.Diagnostics.Process process = new System.Diagnostics.Process();
        process.StartInfo.UseShellExecute = false;
        // You can start any process, HelloWorld is a do-nothing example.
        process.StartInfo.FileName = "cmd.exe";
        process.StartInfo.Arguments = command;
        process.StartInfo.CreateNoWindow = true;


        process.Start();

        process.WaitForExit();

        this.counter++;

        // Report progress as a percentage of the total task.
        int percentComplete =
        (int)((float)this.counter / (float)form.sumofImages * 100);
        if (percentComplete > highestPercentageReached)
        {
            highestPercentageReached = percentComplete;
            worker.ReportProgress(percentComplete);
        }

     }
     catch (Exception exp)
     {
         MessageBoxButtons buttons = MessageBoxButtons.OK;
         DialogResult result;
         result = MessageBox.Show("Batch File execution error " + exp, "Warning", buttons);
     }
}

我的问题是，如果我在start()之后使用waitforexit()，我的代码会花费相当长的时间。如何加快上述循环的速度？

- Quant

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我投票关闭此问题，因为它可能更适合于 Code Review SE！ - Am_I_Helpful

在异步方法中执行这个操作是一个选项吗？ - EJoshuaS - Stand with Ukraine

除非你想让代码在生成的进程完成其任务之前继续运行，否则你无法加速它。很可能你需要加速正在生成的程序，或者根本无能为力。有些事情需要时间，你无法避免这一点。 - Quantic

你应该修改启动的进程来处理批处理本身，而不是为每个图像生成一个新的进程。 - johnny 5

你必须等待每个文件处理完成才能处理下一个吗？如果不需要，你可以在循环启动所有进程之后再等待。 - Matt Burland

Answer 1

如果您不必等待前一个文件完成后才能开始下一个文件，则可以尝试以下操作：

// for each file, spawn a task to do your processing
var tasks = (from jpegfile in files
            select Task.Run(() =>
            {
                 // set up your process here...
                 process.Start();
                 // task won't be done until process exits
                 process.WaitForExit();
            }).ToArray();
// Wait for all the tasks to be done
Task.WaitAll(tasks);

- Matt Burland

Answer 2

你可以生成一堆任务并使用Task.WaitAll，如Matt Burland的回答所示。

另外还有几个选项，如下所示（我没有对这些进行过太多测试，所以你可能需要自己测试）。首先，你可以使用事件而不是WaitForExit：

private int counter = 0;
    int sumOfImages = 10; // Set this to the number of files

    private void ProcessStart(List<string> files)
    {
        foreach (string file in files)
        {
            Process process = new Process();
            process.StartInfo.UseShellExecute = false;
            // You can start any process, HelloWorld is a do-nothing example.
            process.StartInfo.FileName = "cmd.exe";
            process.StartInfo.Arguments = "someCommand";
            process.StartInfo.CreateNoWindow = true;
            process.EnableRaisingEvents = true;
            process.Exited += Process_Exited;

            process.Start();
        }
    }

    private void Process_Exited(object sender, EventArgs e)
    {
        int result = Interlocked.Increment(ref counter);

        int percentComplete = ((result / sumOfImages) * 100);

        worker.ReportProgress(percentComplete);
    }

如果你愿意，可以把整个过程都放在线程池中。我认为这是一个好的答案——CPU绑定部分是创建和启动进程，将其放在后台线程中，以便不会挂起用户界面。它将消除等待结果的开销，这不是CPU限制的问题。

这里有一个例子。假设你和其他10个人去餐厅吃饭。当服务员来时，10个人中有9个已经准备好点餐了。服务员碰巧先问那个人点什么。此时，桌子上的每个人都可以等他决定，或者服务员可以先从其他9个人那里取订单，然后再回来询问第一个人。很可能增加一个额外的服务员来等待第一个人的订单，在原来的服务员取其他9个订单的时候是毫无意义的。如果绝对必要，服务员可以把9个订单带到厨房，然后再回来拿第一个人的订单。

重点是，如果只是等待一个人的结果，并不一定会给你带来性能提升，增加额外的服务员也没有多大意义。

显然，在此类比中，服务员是一个线程，人们是需要完成的任务。在上述解决方案中，您有一个单独的服务员（线程池线程）为所有顾客提供服务（创建所有进程），然后人们（进程）告诉他们何时准备好点餐（即进程引发事件）。然后，他告诉厨房他们的订单（在工作者上引发ReportProgress事件）。

另一个选项是Parallel.ForEach循环：

private void ProcessStart(List<string> files)
    {
        int sumOfImages = files.Count;
        int count = 0;
        string command = "";

        Parallel.ForEach(files,
            delegate (string file)
            {
                Process process = new Process();
                process.StartInfo.UseShellExecute = false;
                // You can start any process, HelloWorld is a do-nothing example.
                process.StartInfo.FileName = "cmd.exe";
                process.StartInfo.Arguments = command;
                process.StartInfo.CreateNoWindow = true;

                process.Start();

                process.WaitForExit();

                int result = Interlocked.Increment(ref count);

                int percentComplete = ((result / sumOfImages) * 100);

                worker.ReportProgress(percentComplete);
            });
    }

- EJoshuaS - Stand with Ukraine

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Parallel.forEach() 做到了神奇的效果，我看到了在 CPU 使用率和时间方面大约 25-30% 的提升。 - Quant

@Quant，很高兴听到它有帮助。如果它有助于解决问题，请考虑将其标记为答案。 - EJoshuaS - Stand with Ukraine

你也可以用“file =>”来替换“delegate (string file)” - PRMan