Question

我有一个应用程序，我有1个大文件的1000多个小部分。

我必须一次最多上传16个零件。

我使用.Net的Thread并行库。

我使用Parallel.For划分多个部分并分配了1个应该为每个部分执行的方法，并将DegreeOfParallelism设置为16。

我需要使用由不同部件上传生成的校验和值执行1方法，因此我必须设置某些机制，我必须等待所有部件上传说1000完成。在TPL库中，我面临的问题是它是从1000中随机执行16个线程中的任何一个。

我想要一些机制，我可以在最初运行前16个线程，如果第一个或第二个或任何16个线程完成其任务，则应该启动第17个部分。

我怎样才能做到这一点？

Answer 1

可能的一个候选人可能是TPL Dataflow。这是一个演示，它接收整数流并将它们打印到控制台。您可以将MaxDegreeOfParallelism设置为您希望并行旋转的多个线程：

void Main()
{
    var actionBlock = new ActionBlock<int>(
            i => Console.WriteLine(i), 
            new ExecutionDataflowBlockOptions {MaxDegreeOfParallelism = 16});

    foreach (var i in Enumerable.Range(0, 200))
    {
        actionBlock.Post(i);
    }
}

如果您想拥有多个生产者/消费者，这也可以很好地扩展。

Answer 2

var workitems = ... /*e.g. Enumerable.Range(0, 1000000)*/;
SingleItemPartitioner.Create(workitems)
 .AsParallel()
 .AsOrdered()
 .WithDegreeOfParallelism(16)
 .WithMergeOptions(ParallelMergeOptions.NotBuffered)
 .ForAll(i => { Thread.Slee(1000); Console.WriteLine(i); });

这应该是你所需要的。我忘了这些方法是如何命名的......看看文档。

在睡眠1秒后打印到控制台进行测试（此示例代码可以执行此操作）。

Answer 3

这是手动方式。

你需要一个队列。队列是待处理任务的序列。你必须将它们出列并将它们放入工作任务列表中。完成任务后，将其从工作任务列表中删除，然后从队列中取出另一个任务。主线程控制此过程。以下是如何执行此操作的示例。

对于测试，我使用了整数列表，但它应该适用于其他类型，因为它使用泛型。

private static void Main()
{
    Random r = new Random();
    var items = Enumerable.Range(0, 100).Select(x => r.Next(100, 200)).ToList();

    ParallelQueue(items, DoWork);
}

private static void ParallelQueue<T>(List<T> items, Action<T> action)
{
    Queue pending = new Queue(items);
    List<Task> working = new List<Task>();

    while (pending.Count + working.Count != 0)
    {
        if (pending.Count != 0 && working.Count < 16)  // Maximum tasks
        {
            var item = pending.Dequeue(); // get item from queue
            working.Add(Task.Run(() => action((T)item))); // run task
        }
        else
        {
            Task.WaitAny(working.ToArray());
            working.RemoveAll(x => x.IsCompleted); // remove finished tasks
        }
    }
}

private static void DoWork(int i) // do your work here.
{
    // this is just an example
    Task.Delay(i).Wait(); 
    Console.WriteLine(i);
}

如果您遇到如何为自己实施DoWork的问题，请告诉我。因为如果你改变方法签名，你可能需要做一些改变。

<强>更新

您也可以使用async await执行此操作，而不会阻止主线程。

private static void Main()
{
    Random r = new Random();
    var items = Enumerable.Range(0, 100).Select(x => r.Next(100, 200)).ToList();

    Task t = ParallelQueue(items, DoWork);

    // able to do other things.

    t.Wait();
}

private static async Task ParallelQueue<T>(List<T> items, Func<T, Task> func)
{
    Queue pending = new Queue(items);
    List<Task> working = new List<Task>();

    while (pending.Count + working.Count != 0)
    {
        if (working.Count < 16 && pending.Count != 0)
        {
            var item = pending.Dequeue();
            working.Add(Task.Run(async () => await func((T)item)));
        }
        else
        {
            await Task.WhenAny(working);
            working.RemoveAll(x => x.IsCompleted);
        }
    }
}

private static async Task DoWork(int i)
{
    await Task.Delay(i);
}

Answer 4

另一个选择是使用BlockingCollection<T>作为文件阅读器线程和16个上传者线程之间的队列。每个上传者线程都会循环使用阻塞集合直到它完成。

并且，如果要限制队列中的内存消耗，可以设置阻塞集合的上限，以便在缓冲区达到容量时文件读取器线程将暂停。这在您可能需要限制每个用户/ API调用使用的内存的服务器环境中特别有用。

// Create a buffer of 4 chunks between the file reader and the senders
BlockingCollection<Chunk> queue = new BlockingCollection<Chunk>(4);

// Create a cancellation token source so you can stop this gracefully
CancellationTokenSource cts = ...

文件阅读器线程

...
queue.Add(chunk, cts.Token);
...
queue.CompleteAdding();

发送帖子

for(int i = 0; i < 16; i++)
{
   Task.Run(() => {
      foreach (var chunk in queue.GetConsumingEnumerable(cts.Token))
      {
          .. do the upload
      }
   });
}

并行地以顺序方式执行N个线程

4 个答案: