Курс лекций для студентов специальности i-31 03 04 Информатика всех форм обучения Минск 2010
Параллелизм при императивной обработке данных
Скачать 0.64 Mb.
|
- Навигация по данной странице:
- Параллелизм при декларативной обработке данных
- Обработка исключений и отмена выполнения задач
Параллелизм при императивной обработке данныхКласс System.Threading.Tasks.Parallel позволяет распараллеливать циклы и последовательность блоков кода. Эта функциональность реализована как набор статических методов For(), ForEach() и Invoke(). Методы Parallel.For() и Parallel.ForEach() являются параллельными аналогами циклов for и foreach. Их использование корректно в случае независимости итераций цикла, то есть, если ни в одной итерации не используется результаты работы предыдущих итераций. Существует несколько перегруженных вариантов метода Parallel.For(), однако любой из них подразумевает указание начального и конечного значения счётчика (тип int или long) и тела цикла в виде объекта делегата. В качестве примера использования Parallel.For() приведём метод, выполняющий перемножение двух квадратных матриц. public void Multiply(int size, int[,] m1, int[,] m2, int[,] result) { Parallel.For(0, size, i => { for (int j = 0; j < size; j++) { result[i, j] = 0; for (int k = 0; k < size; k++) { result[i, j] += m1[i, k] * m2[k, j]; } } }); } Метод Parallel.ForEach() имеет множество перегрузок. Простейший вариант предполагает указание коллекции, реализующей IEnumerable Parallel.ForEach(Directory.GetFiles(path, "*.jpg"), img => Process(img)); Статический метод Parallel.Invoke() позволяет распараллелить исполнение блоков операторов. Часто в приложениях существуют такие последовательности операторов, для которых не имеет значения порядок выполнения операторов внутри них. В таких случаях вместо последовательного выполнения операторов одного за другим, возможно их параллельное выполнение, позволяющее сократить время решения задачи. В базовом варианте Invoke() принимает параметр-список объектов делегата Action: Parallel.Invoke(DoSomeWork, // DoSomeWork - это некий метод DoAnotherWork, // DoAnotherWork - некий метод () => Console.WriteLine("Working...")); В заключение заметим, что каждый из методов For(), ForEach() и Invoke() может принимать аргумент типа ParallelOptions, используемый для настройки поведения метода. Параллелизм при декларативной обработке данныхPLINQ (Parallel Language-Integrated Query) параллельная реализация LINQ, в которой запросы выполняются параллельно, используя все доступные ядра и процессоры. PLINQ полностью поддерживает все операторы запросов, имеющиеся в LINQ to Objects, и имеет минимальное влияние на существующую модель LINQ-операторов. Рассмотрим простой пример использования PLINQ. Предположим, что имеется медленный метод, который проверяет делимость целого числа на 5: public static bool IsDivisibleBy5(int x) { Thread.Sleep(100); return x % 5 == 0; } Подсчитаем количество чисел, которые делятся на 5, в заданном интервале при помощи обычного LINQ: var numbers = Enumerable.Range(1, 100); int count = numbers.Where(IsDivisibleBy5).Count(); Console.WriteLine(count); Чтобы распараллелить этот запрос средствами PLINQ, достаточно применить к источнику данных (numbers) метод расширения AsParallel(): var numbers = Enumerable.Range(1, 100); int count = numbers.AsParallel().Where(IsDivisibleBy5).Count(); Console.WriteLine(count); Почему работоспособен приведённый выше код? В пространстве имён System.Linq содержится статический класс ParallelEnumerable. Он имеет набор методов расширения, аналогичный набору класса Enumerable, но расширяющих класс ParallelQuery Кроме AsParallel(), класс ParallelEnumerable содержит ещё несколько особых методов:
int count = numbers.AsParallel(). AsOrdered(). WithExecutionMode(ParallelExecutionMode.ForceParallelism). Where(IsDivisibleBy5).Count(); Обработка исключений и отмена выполнения задачСоздание параллельных приложений требует особых подходов при обработке исключительных ситуаций и прерывании работы задач. Исключительные ситуации могут возникнуть одновременно в разных потоках, а обработка исключительных ситуаций может выполняться в отдельном потоке. Задачи могут образовывать цепочку выполнения, а, значит, отмена одной задачи должна вести к отмене всех следующих задач цепочки. В библиотеке параллельных расширений используются следующие принципы работы с исключительными ситуациями:
Исключительные ситуации типа AggregateException могут возникать при работе со следующими конструкциями библиотеки параллельных расширений:
В библиотеке параллельных расширений применяется особый подход для выполнения отмены задач. Отметим, что многие методы задач, упоминавшиеся выше, принимают в качестве аргумент значение типа CancellationToken. Это так называемый токен отмены – своеобразный маркер того, что задачу можно отменить. Класс System.Threading.CancellationTokenSource содержит свойство Token для получения токенов отмены и метод Cancel() для отмены выполнения всех задач, использующих общий токен. В следующем фрагменте кода демонстрируется типичный сценарий использования токенов отмены: вначале создаётся объект CancellationToken, затем его токен назначается задачам, а потом вызывается метод Cancel(), прерывающий выполнение задач: var ct = new CancellationTokenSource(); var task = new Task(work, ct.Token); task.Start(); Task.Factory.StartNew(() => { Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine("Done"); }, ct.Token); ct.Cancel(); // в нужный момент отменяем обе задачи
Каталог: images images -> В списке студентов (или магистрантов) images -> Н. И. Сулейманов Комплект контрольно-оценочных средств для оценки результатов освоения профессионального модуля разработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального images -> По направлению подготовки images -> Добавить гаджеты. Добавление гаджетов images -> Техническое задание № apnip/C. 2/CS/Ind/01 Международный консультант по улучшенной производительности орошаемого земледелия images -> Комплект контрольно-оценочных средств по профессиональному модулю пм. 01 Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта Скачать 0.64 Mb. Поделитесь с Вашими друзьями:
|