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如果你想利用多核機器的強大計算能力,你需要使用PLINQ(并行LINQ),任務(wù)并行庫(Task Parallel Library,TPL)和Visual Studio2010中的新功能創(chuàng)建應(yīng)用程序。
以前,如果你創(chuàng)建的多線程應(yīng)用程序有BUG,那要跟蹤起來是很麻煩的,但現(xiàn)在情況完全變了,感謝微軟為我們帶來了Microsoft Parallel Extensions for .NET(.NET并行擴展),它在.NET框架線程模型上提供了一個抽象層。
并行擴展遵循微軟在COM應(yīng)用程序中建立的事務(wù)管理和在數(shù)據(jù)訪問領(lǐng)域建立的實體框架和LINQ模型,它試圖通過給.NET框架中的復(fù)雜過程建立高級支持,以便將先進的技術(shù)帶給大眾,隨著多核處理器的普及,開發(fā)人員渴望他們的應(yīng)用程序可以利用所有處理器核心的計算能力。
你可以通過并行LINQ(PLINQ)和任務(wù)并行庫(Task Parallel Library,TPL)使用并行擴展的功能,它們都允許你為單核和多核計算機寫一套代碼,依靠.NET框架,最大限度利用代碼執(zhí)行平臺的計算能力,并防止自行創(chuàng)建多線程應(yīng)用程序時常見的陷阱。
PLINQ擴展了LINQ查詢,它將單個查詢分解成多個并行運行的子查詢,TPL允許你創(chuàng)建并行運行的循環(huán),而不是一個接一個地運行,雖然PLINQ的聲明語法使創(chuàng)建并行進程更加簡單,但一般情況下,面向TPL的操作比PLINQ查詢更輕量級。
許多時候,選擇TPL還是PLINQ只是一種生活方式,如果喜歡并行循環(huán),而不是并行查詢,那么設(shè)計一個TPL解決方案比設(shè)計一個PLINQ解決方案更容易。
PLINQ簡介
對于商業(yè)應(yīng)用程序,只要LINQ查詢涉及到多個子查詢時,PLINQ就像金子一樣發(fā)光,如果你要連接本地數(shù)據(jù)庫某張表中的行和另一個遠程數(shù)據(jù)庫某張表中的行,PLINQ將非常有用,在這種情況下,LINQ必須在每個數(shù)據(jù)源上獨立運行子查詢,然后調(diào)和結(jié)果,PLINQ將會把這些子查詢分配給多個處理器核心,這些子查詢就可以同時執(zhí)行。實際上,你使用的處理器周期不是少了,而是更多了,當(dāng)然好處就是你可以更早得到結(jié)果,請閱讀“并行處理不會讓你的應(yīng)用程序變得更快”了解更多關(guān)于多線程應(yīng)用程序的行為。
并行處理不會讓你的應(yīng)用程序變得更快
關(guān)于多線程應(yīng)用程序最常見的一個誤解是,應(yīng)用程序線程越多,運行速度就越快,多啟動一個線程并不會導(dǎo)致Windows給你的應(yīng)用程序更多的處理周期,它只是把這些周期劃分給更多線程了,實際上,在單處理器計算機上,開啟多線程只會讓你的應(yīng)用程序變得更慢。
多線程只是讓你的應(yīng)用程序響應(yīng)更快,但它仍然要等待其它阻塞任務(wù)完成先,不過在等待期間,你可以利用多線程應(yīng)用程序的特點讓其它線程做一些別的事情。在單核機器上,如果線程未被阻塞,多個線程只能相互爭奪有限的處理周期。
多核處理器改變了這種狀況,在多核環(huán)境中,你可以讓W(xué)indows給你的應(yīng)用程序分配更多的處理周期,你不需要阻塞線程,所有線程都在它們自己的核心上執(zhí)行。并行擴展提供了編程結(jié)構(gòu),允許你告訴.NET框架應(yīng)用程序那些部分可以并行執(zhí)行。
即使在多核機器上,PLINQ也并不總是并行的查詢,有兩個原因,一是你的應(yīng)用程序并行運行不會總是更快,第二個原因是,即使你有一個抽象層管理你的線程,在并行處理時總會出現(xiàn)腳步不一致的情況,PLINQ會檢查一些不安全的條件,如果檢測到就不會進行并行查詢。我會指出PLINQ不會檢查的問題和條件,但使用PLINQ出了問題只有你自己負責(zé)處理。
處理PLINQ
調(diào)用PLINQ很簡單,只需要在你的數(shù)據(jù)源中添加ASParallel擴展,下面是一個從本地Northwind數(shù)據(jù)庫連接遠程Northwind數(shù)據(jù)庫,根據(jù)客戶(customer)信息查詢訂單(Orders)的示例:
1. Dim ords As System.Linq.ParallelQuery(Of ParallelExtensions.Order)
2. ords = From c In le.Customers.ASParallel Join o In re.Orders.ASParallel
3. On c.CustomerID Equals o.CustomerID
4. Where c.CustomerID = "ALFKI"
5. Select o
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