Г. Шилдт - С#4.0 Полное руководство (1160795), страница 182
Текст из файла (страница 182)
Как правило, для этой цели предоставляется планировщик, используемый по умолчанию в среде .НЕТ Ргашезчог)с. Но этот планировщик может быть настроен под конкретные потребности разработчика. Кроме того, допускается применение специализированных планировщиков задач. 906 Часть (1. Библиотека С№ Класс Раха11е1 В примерах, приведенных до сих пор в этой главе, демонстрировались ситуации, в которых библиотека ТР]. использовалась таким же образом, как и класс 1]тгеас). Но это было лишь самое элементарное ее применение, поскольку в ТР1 имеются и другие средства.
К их числу относится класс Ра га11е1, который упрощает параллельное исполнение кода и предоставляет методы, рационализирующие оба вида параллелизма: данных и задач. Класс Рага11е1 является статическим, и в нем определены методы Гог (), ГогЕас]т (] и 1пчоке () . У каждого из этих методов имеются различные формы. В частности, метод Гог () выполняет распараллеливаемый цикл Рог, а метод ГогЕас]г ()— распараллеливаемый цикл Гогеас)г, и оба метода поддерживают параллелизм данных. А метод 1пчо)ге ( ) поддерживает параллельное выполнение двух методов или больше.
Как станет ясно дальше, эти методы дают преимущество реализации на практике распространенных методик параллельного программирования, не прибегая к управлению задачами или потоками явным образом. В последующих разделах каждый из этих методов будет рассмотрен более подробно. Распарамеливаиие задач методом ~тттго~се () Метод 1псоке (), определенный в классе Рага11е1, позволяет выполнять один или несколько методов, указываемых в виде его аргументов.
Он также масштабирует исполнение кода, используя доступные процессоры, если имеется такая возможность. Ниже приведена простейшая форма его объявления. рсЫгс вгаггс чсгг) тпчске (рагава Хсггсс (] асгзссз) Выполняемые методы должны быть совместимы с описанным ранее делегатом АсЫоп. Напомним, что делегат Асгьоп объявляется следующим образом. риЫгс се1есаге чс1г( Хсггсс () Следовательно, каждый метод передаваемый методу 1псоке () в качестве аргумента, не должен ни принимать параметров, ни возвращать значение.
Благодаря тому что параметр ассгопз данного метода относится к типу рагавв, выполняемые методы могут быль указаны в виде переменного списка аргументов. Для этой цели можно также воспользоваться массивом объектов типа Ассьоп, но зачастую оказывается проще указать список аргументов. Метод 1п гсКе () сначала инициирует выполнение, а затем ожидает завершения всех передаваемых ему методов. Это, в частности, избавляет от необходимости (да и не позволяет) вызывать метод Хаьс О .
Все функции параллельного выполнения метод Иаьс () берет на себя. И хотя это не гарантирует, что методы будут действительно выполняться параллельно, тем не менее, именно такое их выполнение предполагается, если система поддерживает несколько процессоров. Кроме того, отсутствует возможность указать порядок выполнения методов от первого и до последнего, и этот порядок не может быть таким же, как и в списке аргументов.
В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение метода 1пчоке () на практике. В этой программе два метода Мунег)т () и Муиег]т2 () выполняются параллельно посредством вызова метода 1пчс]ге () . Обратите внимание на простоту организации данного процесса. О Применить метод Рага11е1.1пноье() для параллельного выполнения двух методов. ояупд зуясеш) оялпд зуягеш.тпгеао1по; оя1пд Яуясеш.ТЬгеас)1пО.Таяья; с1аяя Оешорага11е1 ( О Метод, исполняемый как задача. яоас1с нога Мумесп() ( Сопяо1е.нг1сеЬгпе("Мумесп запущен"); гог(1пг соппг - "О; соопг < 5; соопг++) Тьгеас).51еер(500); Сопяо1е.нглсевлпе("В методе Мумесь подсчет равен " + соопг )) ) Сопяо1е.иг1оес1пе("МуМеой завершен"); О Метод, исполняемый как задача.
яоас1с но1о Муиетп2() ( Сопяо1е.нг1ое11пе("Мумеой2 запущен"); Рог(упг соопг = Ог соопг < 5; соппг++) ( Тнгеай.51еер(500); Сопяо1е.иг1Ге11пе("В методе МРМесп2, подсчет равен " + сочло ); ) сопяо1е.хг1се11пе("мумегл2 завершен"); ) ягаг1с нодо магп() ( Сопяо1е.нглоег Тле (" Основной поток запущен. "); УУ Выполнить параллельно два именованных метода. Рага11е1.1пноке(иуМетп, МуМесп2)г Сопяо1е.иглсеьупе("Основной поток завершен."); ) ) Выполнение этой программы может привести к следующему результату. поток запущен. запущен запущен Муметй() подсчет равен О Мумесй2() подсчет равен 0 МуМеГЛ() подсчет равен 1 МуМесь2() подсчет равен 1 мумегь() подсчет равен 2 МуМесь2() подсчет равен 2 МуМе( Н() подсчет равен 3 Основной Мунетп () Муиетп2 () В методе В методе В методе В методе В методе В методе В методе Глава 24.
Многопоточное программирование. Часть вторая: библиотека ТР~ 907 908 Часть ((. Библиотека б№ В методе МумеГП2() подсчет равен 3 В методе Мунесл() подсчет равен 4 МуМесл() завершен В методе Мунесь2() подсчет равен 4 Мунесь2() завершен Основной поток завершен. В данном примере особое внимание обращает на себя следующее обстоятельство: выполнение метода Малп () приостанавливается до тех пор, пока не произойдет возврат из метода 1пуойе () .
Следовательно, метод Магп (), в отличие от методов Мунег)т () и Мумег)т2 (), не выполняется параллельно. Поэтому применять метод 1пчойе () показанным здесь способом нельзя в том случае, если требуется, чтобы исполнение вызывающего потока продолжалось. В приведенном выше примере использовались именованные методы, но для вызова метода 1пуойе () это условие не является обязательным. Ниже приведен переделанный вариант той же самой программы, где в качестве аргументов в вызове метода 1пчоке () применяются лямбда-выражения. Применить метод Рага11е1.1пчохе() для параллельного выполнения двух методов. О В этой версии прогревам применяются лямбда-выражения. оягпч Яуясев; оя1по Яуясев.тлгеабюч; пятно Яуясев.тлгеабгпо.таяквт с1аяя Оеворага11е1 ( ясасгс чогб Магп() ( Сопяо1е .Иг1гет ьпе (" Основной поток запущен.
"); // Выполнить два анонимных метода, указываемых в лямбда-выражениях. Рага11е1.1пчохе( () => ( Сопяо1е.иггсеь1пе("Выражение 41 запущено" ); Рог(ьпг соопг = 0; соопг < 5; соопг++) ( тьгеас.51еер(500)) Сопяо1е.Игьгевьпе("В выражении $1 подсчет равен " + соопг ); ) Сопяо1е.иг1се11пе("Выражение 41 завершено") ), () => ( Сопяо1е.иг1сет ьпе("Выражение 42 запущено"); Рог сьпг сопля = 0; соопг < 5; соопг+ь) ( тьгеаг(.51еер(500); Сопяо1е.иг1геьгпе("В выражении 42 подсчет равен " + соопс )," ) Сопяо1е.иг1сет ьпе (" Выражение 42 завершено")! ) )' Глава 24. Многопоточное программирование.
Часть вторая: библиотека ТРЬ 909 Сппзп1е.иг1СеЬгпе("Огненной поток завершен.") ) ) Эта программа дает результат, похожий на результат выполнения предыдущей программы. Применение метода Е'ок () В ТР(. параллелизм данных поддерживается, в частности, с помощью метода Рог ( ), определенного в классе Рага11е1. Этот метод существует в нескольких формах. Его рассмотрение мы начнем с самой простой формы, приведенной ниже: рип11с згагзс Рата11е1Ьоиркези1С Рог(ьпп Ггишгпс1иззие, зпс Спяхс1иззне, асс1ип<зпс> Ьпбу) где СгошЕпс1избие обозначает начальное значение того, что соответствует переменной управления циклом; оно называется также итерационным, или индексным, значением; а Сойхс1из1ие — значение, на единицу больше конечного.
На каждом шаге цикла переменная управления циклом увеличивается на единицу. Следовательно, цикл постепенно продвигается от начального значения Гготгпс1 избие к конечному значению СоЕхс1иззие минус единица. Циклически выполнлемый код указывается методом, передаваемым через параметр (зобу.
Этот метод должен быть совместим с делегатом АсС1оп<1пС>, обьлвляемым следующим образом. рикзьс бе1еоаге иоьб ЛсС1ип<1п т>(т иьб) Для метода Рог () обобщенный параметр т должен быть, конечно, типа гпС. Значение, передаваемое через параметр о)зт', будет следующим значением переменной управления циклом. А метод, передаваемый через параметр зобу, может быть именованным или анонимным. Метод Рог () возвращает экземпляр объекта типа Рага11е1Ьооррези1С, описывающий состояние завершения цикла. Для простых циклов этим значением можно пренебречь.
(Более подробно это значение будет рассмотрено несколько ниже.) Главная особенность метода Рог ( ) состоит в том, что он позволяет, когда такая возможность имеется, распараллелить исполнение кода в цикле. А это, в свою очередь, может привести к повышению производительности. Например, процесс преобразования массива в цикле может быль разделен на части таким образом, чтобы разные части массива преобразовывались одновременно.
Следует, однако, иметь в виду, что повышение производительности не гарантируется из-за отличий в количестве доступных процессоров в разных средах выполнения, а также из-за того, что распараллеливание мелких циклов может составить издержки, которые превышают сэкономленное время. В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение метода Рог () на практике. В начале этой программы создается массив бага, состоящий из 1000000000 целых значений.