C#能够实现并行的foreach循环吗？

Question

我不确定Parallel.foreach的内部线程处理方式，以及它是否能够保证这样的构造可以正常工作？

Parallel.Foreach(Connections, c =>
    {
        Input in = c.getInput();
        while (in.hasNext()) {
            object o = in.getNext();
            dosomething(o);
        }
    }
);

在这里，in.hasNext() 只是等待输入流中的对象并返回 true。基本上，我可以在并行 foreach 结构中运行一堆无限 while 循环，并保证它们都同时运行。

(对于勇敢的人，我是否可以调整此内容，以便通过添加（和删除，这应该很简单）连接来编辑连接列表，并仍然从列表中的所有连接读取输入)。

- Raynos

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这应该可以工作，你尝试一下会发生什么？ - James Black

我可以尝试，但我不能保证它永远不会产生竞态条件。给我15分钟来设置一个测试服务器/客户端。 - Raynos

我以为像Java一样快速设置测试服务器/客户端会很容易且快速。但是C#并不是那么好。 - Raynos

如果您要修改Connections集合，那么您可能不想使用Parallel.Foreach，而应该自己创建并跟踪Task实例。Parallel.Foreach助手更适用于在（静态）一组项目上并行执行某些操作的情况。 - James Manning

@Raynos：真的，你需要从阻塞式I/O切换到事件驱动。.NET Begin/End模型用于I/O调用使用了I/O完成端口，在每个连接上使用一个线程要好得多。 - Ben Voigt

@BenVoigt 那是在我还没有领略到非阻塞 IO 的乐趣的时代。现在我已经无法回到阻塞 IO 了！ - Raynos

Answer 1

1. 使用它的线程数量受限，因此某些元素将一个接一个地处理。

2. 在枚举时编辑列表是不好的。您可能会收到异常（取决于您使用的列表）

3. 为什么不为每个连接启动一个新线程？

示例代码：

public ConnectionOpen(data)  
{  
    Connection conn=new ...  
    lock(Connections)  
    {  
         Connections.Add(conn);  
    }  

    new Thread(()=>  
    {  
        Receive(conn);//infinite loop goes here  
    }).Start();  
}  

public ConnectionClose(conn)  
{  
    bool removed=false;  
    lock(Connections)  
    {  
        removed=Connections.Remove(conn);  
    }  
    if(removed) conn.StopReceiving();  
}  

- Zotta

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我试图将那段代码格式化得更好一些，但不知何故 StackO 解析器无法处理它。 - Robaticus

有时候在开发过程中，除了代码优化（比如网站），还需要考虑开发速度。你给我的这一部分证明非常宝贵。 - Eon

Answer 2

基本上，我可以在并行的foreach结构中运行一堆无限while循环，同时保证它们都会同时运行吗？

不行。只有有限数量的工作线程会同时启动，因此如果您运行的无限循环超过了线程数，最后几个将永远不会运行...

- Thomas Levesque

Answer 3

从技术上讲，这段代码可以工作，但同时运行的线程数量将会有所不同。

除了并行扩展之外，.NET 4还向线程池添加了“爬坡”和线程注入功能，因此基本上.NET线程池将尝试向Parallel.ForEach循环添加线程，以查看是否完成更多线程，由于您的线程永远不会完成，线程数将会有所变化，但我猜测这将是非理想的。

您可以尝试使用ParallelWhile结构，团队已经在博客中介绍了几种方法，这里是其中之一。

- Rick

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并行 while 循环以并行方式运行 while 的 do 块。我正在尝试使用无限循环的 do 块来获取并行 for 循环，以便即使是无限循环，也可以运行 for 循环的每个部分。 - Raynos

我认为你不会在Parallel.ForEach中得到这种行为，听起来你想要同时运行N个线程，其中N很大。你为什么需要这么多线程同时运行呢？ - Rick