如何在 C# 中高效地并行运行代码？

Question

我认为我的问题如下——如何为并行执行做准备？

我当前的代码类似于这种模式：

  var worker = new Worker();
  while (true)
    worker.RandomTest();

RandomTest主要受 CPU 限制。 在极少数情况下，worker 会写入文件（在获得对文件的锁定之后），但这种情况很少见，因此不需要考虑 I/O 延迟。

我想并行运行它，我可以使用Parallel.For并使用一些大数字作为上限（而不是while ），但我有问题如何准备这样的执行，因为我不想创建工人每次迭代。

为了做好准备，我需要提前知道并行池的大小，并且还需要知道线程/任务/作业的索引在内部循环，这样我才能知道如何将当前执行路径与工作线程相关联。

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事实证明，我的问题更为根本。 我不知道如何做准备，所以既然我有无限循环，我想为什么不呢：

  Parallel.Loop(0,1000,(i,_) => {
    var worker = new Worker();
    while (true)
      worker.RandomTest();
  }

到目前为止，我认为启动的执行与可用的 CPU 内核相比将处于合理的范围内。 但是没有——Parallel 疯狂地创建新的迭代，所以已经创建的工作基本上因为新工作的涌入而停滞不前。

当然，我可以对要运行的并行作业的固定数量进行硬编码，但是计算出多少不能太多也不能太少的责任在我身上。

我知道怎么放固定号，但是怎么放好号呢？ 即当我在不同的机器上或在不同的条件下运行程序时（例如在后台使用 CPU 要求很高的进程）？

这里的Worker不是线程安全类型，因此我创建了与要执行的工作一样多的 worker。

Answer 1

解决这个问题的一种方法是启动与内核数量相等的线程， while在每个线程中进行无限循环：

for (int i = 0; i < Environment.ProcessorCount; i++)
{
    _ = new Thread(() =>
    {
        Worker worker = new();
        while (true) worker.RandomTest();
    });
}

这些线程是前台线程，因此即使在退出Main方法后它们也会使程序保持活动状态。 如果任何循环失败，整个程序将立即崩溃并出现未处理的异常。 这种原始行为可能更接近您想要做的事情，而不是复杂的Parallel类及其晦涩的分区程序。

关于最佳并行度，对于受 CPU 限制的工作负载，通常是Environment.ProcessorCount 。 使用此配置，并行执行将使用您机器的所有核心，而无需太多线程切换。