Question

鉴于此代码：

var arrayStrings = new string[1000];
Parallel.ForEach<string>(arrayStrings, someString =>
{
    DoSomething(someString);
});

几乎所有1000个线程都会同时产生吗？

Answer 1

不，它不会启动1000个线程 - 是的，它将限制使用的线程数。 Parallel Extensions使用适当数量的内核，具体取决于您实际拥有的内核数量和已经忙碌的数量。它为每个核心分配工作，然后使用一种称为工作窃取的技术，让每个线程有效地处理自己的队列，只需要在需要时进行任何昂贵的跨线程访问。

查看PFX Team Blog 加载有关如何分配工作和各种其他主题的信息。

请注意，在某些情况下，您也可以指定所需的并行度。

Answer 2

在单个核心机器上...... Parallel.ForEach分区（块）它正在多个线程之间进行处理，但是这个数字是根据一个算法来计算的，该算法考虑到并且似乎在不断地监视工作由它分配给ForEach的线程完成。所以如果ForEach的主体部分调用长时间运行的IO绑定/阻塞函数，这会使线程等待，算法将产生更多线程并在它们之间重新分配。例如，如果线程快速完成并且不在IO线程上阻塞，例如简单地计算一些数字，则算法将使线程数增加（或实际上减少）到算法认为对吞吐量最佳的点。（每次迭代的平均完成时间）。

基本上，所有各种并行库函数背后的线程池将计算出最佳的线程数量。物理处理器核心的数量只是等式的一部分。核心数量与产生的线程数量之间没有简单的一对一关系。

我没有找到有关取消和处理同步线程的文档非常有用。希望MS可以在MSDN中提供更好的示例。

不要忘记，必须编写正文代码以在多个线程上运行，以及所有常见的线程安全注意事项，框架不会抽象那个因素......但是。

Answer 3

根据处理器/核心数量计算出最佳线程数。它们不会一下子全部产卵。

Answer 4

请参阅Does Parallel.For use one Task per iteration?了解要使用的“心理模型”。然而，作者确实声明“在一天结束时，重要的是要记住实施细节可能随时发生变化。”

Answer 5

好问题。在您的示例中，即使在四核处理器上，并行化水平也相当低，但有些等待并行化水平可能会非常高。

// Max concurrency: 5
[Test]
public void Memory_Operations()
{
    ConcurrentBag<int> monitor = new ConcurrentBag<int>();
    ConcurrentBag<int> monitorOut = new ConcurrentBag<int>();
    var arrayStrings = new string[1000];
    Parallel.ForEach<string>(arrayStrings, someString =>
    {
        monitor.Add(monitor.Count);
        monitor.TryTake(out int result);
        monitorOut.Add(result);
    });

    Console.WriteLine("Max concurrency: " + monitorOut.OrderByDescending(x => x).First());
}

现在看看在添加等待操作以模拟HTTP请求时会发生什么。

// Max concurrency: 34
[Test]
public void Waiting_Operations()
{
    ConcurrentBag<int> monitor = new ConcurrentBag<int>();
    ConcurrentBag<int> monitorOut = new ConcurrentBag<int>();
    var arrayStrings = new string[1000];
    Parallel.ForEach<string>(arrayStrings, someString =>
    {
        monitor.Add(monitor.Count);

        System.Threading.Thread.Sleep(1000);

        monitor.TryTake(out int result);
        monitorOut.Add(result);
    });

    Console.WriteLine("Max concurrency: " + monitorOut.OrderByDescending(x => x).First());
}

我还没有做任何改变，并发/并行化的程度已经大幅提升。并发可以通过ParallelOptions.MaxDegreeOfParallelism增加其限制。

// Max concurrency: 43
[Test]
public void Test()
{
    ConcurrentBag<int> monitor = new ConcurrentBag<int>();
    ConcurrentBag<int> monitorOut = new ConcurrentBag<int>();
    var arrayStrings = new string[1000];
    var options = new ParallelOptions {MaxDegreeOfParallelism = int.MaxValue};
    Parallel.ForEach<string>(arrayStrings, options, someString =>
    {
        monitor.Add(monitor.Count);

        System.Threading.Thread.Sleep(1000);

        monitor.TryTake(out int result);
        monitorOut.Add(result);
    });

    Console.WriteLine("Max concurrency: " + monitorOut.OrderByDescending(x => x).First());
}

// Max concurrency: 391
[Test]
public void Test()
{
    ConcurrentBag<int> monitor = new ConcurrentBag<int>();
    ConcurrentBag<int> monitorOut = new ConcurrentBag<int>();
    var arrayStrings = new string[1000];
    var options = new ParallelOptions {MaxDegreeOfParallelism = int.MaxValue};
    Parallel.ForEach<string>(arrayStrings, options, someString =>
    {
        monitor.Add(monitor.Count);

        System.Threading.Thread.Sleep(100000);

        monitor.TryTake(out int result);
        monitorOut.Add(result);
    });

    Console.WriteLine("Max concurrency: " + monitorOut.OrderByDescending(x => x).First());
}

我建议设置ParallelOptions.MaxDegreeOfParallelism。它不一定会增加使用中的线程数，但它将确保您只启动一个合理数量的线程，这似乎是您的关注。

最后要回答你的问题，不，你不会立即启动所有线程。如果您希望完美地并行调用，请使用Parallel.Invoke，例如测试竞争条件。

// 636462943623363344
// 636462943623363344
// 636462943623363344
// 636462943623363344
// 636462943623363344
// 636462943623368346
// 636462943623368346
// 636462943623373351
// 636462943623393364
// 636462943623393364
[Test]
public void Test()
{
    ConcurrentBag<string> monitor = new ConcurrentBag<string>();
    ConcurrentBag<string> monitorOut = new ConcurrentBag<string>();
    var arrayStrings = new string[1000];
    var options = new ParallelOptions {MaxDegreeOfParallelism = int.MaxValue};
    Parallel.ForEach<string>(arrayStrings, options, someString =>
    {
        monitor.Add(DateTime.UtcNow.Ticks.ToString());
        monitor.TryTake(out string result);
        monitorOut.Add(result);
    });

    var startTimes = monitorOut.OrderBy(x => x.ToString()).ToList();
    Console.WriteLine(string.Join(Environment.NewLine, startTimes.Take(10)));
}

Parallel.ForEach是否限制活动线程的数量？

5 个答案: