cari
Rumahpembangunan bahagian belakangTutorial C#.NetAdvanced C# .NET: Concurrency, Paralelism, dan Multithreading dijelaskan

C# .NET menyediakan alat yang berkuasa untuk pengaturcaraan serentak, selari dan multithreaded. 1 1) Gunakan kelas benang untuk membuat dan menguruskan benang, 2) kelas tugas menyediakan abstraksi yang lebih maju, memanfaatkan kolam benang untuk meningkatkan penggunaan sumber, 3) melaksanakan pengkomputeran selari melalui paralel.foreach, 4) async/menunggu dan tugas.

Advanced C# .NET: Concurrency, Paralelism, dan Multithreading dijelaskan

Pengenalan

Dalam pembangunan perisian moden, bagaimana untuk menggunakan sumber komputer secara cekap telah menjadi isu utama. Terutama apabila memproses sejumlah besar data atau memerlukan pelbagai tugas yang dilakukan secara serentak, C# .NET menyediakan satu set alat yang kuat untuk melaksanakan pengaturcaraan serentak, selari dan multithreaded. Hari ini, kami akan menggali jauh ke dalam konsep -konsep ini untuk membantu anda memahami bagaimana untuk mencapai multitasking yang cekap di C#. Melalui artikel ini, anda akan belajar cara menggunakan ciri C# untuk meningkatkan prestasi dan respons program anda.

Semak pengetahuan asas

Sebelum kita memulakan, mari kita cepat semak asas -asas. Concurrency merujuk kepada pelbagai tugas yang dilaksanakan dalam tempoh masa yang sama, sementara paralelisme merujuk kepada pelbagai tugas yang dilaksanakan pada masa yang sama. Multithreading adalah cara untuk melaksanakan kesesuaian dan paralelisme. Ia membolehkan program untuk melaksanakan pelbagai benang pada masa yang sama.

C# menyediakan perpustakaan dan rangka kerja yang kaya untuk menyokong konsep -konsep ini, seperti System.Threading and System.Threading.Tasks Namespaces. Memahami pengetahuan asas ini adalah penting untuk pembelajaran berikutnya.

Konsep teras atau analisis fungsi

Definisi dan fungsi kesesuaian, paralelisme dan multithreading

Konvensyen dan paralelisme adalah konsep penting dalam pengaturcaraan moden. Concurrency membolehkan program untuk memproses pelbagai tugas dalam tempoh masa yang sama, sementara selari memerlukan tugas -tugas ini dilaksanakan pada masa yang sama. Multithreading adalah cara biasa untuk melaksanakan konsep -konsep ini, yang membolehkan program untuk melaksanakan pelbagai benang pada masa yang sama, dengan itu meningkatkan respons dan kecekapan program.

Sebagai contoh, katakan anda sedang membangunkan pelayan web yang perlu memproses permintaan pelanggan berganda pada masa yang sama. Dengan multithreading, anda boleh membuat thread bebas untuk setiap permintaan klien, dengan itu meningkatkan kelajuan tindak balas dan kuasa pemprosesan pelayan.

 menggunakan sistem;
menggunakan System.Threading;

program kelas
{
    statik kekosongan utama (string [] args)
    {
        // Buat dua benang Thread Thread1 = thread baru (threadProc);
        Thread thread2 = thread baru (threadProc);

        // Start Thread Thread1.Start ();
        Thread2.start ();

        // tunggu benang menyelesaikan thread1.join ();
        thread2.join ();
    }

    Static Void ThreadProc ()
    {
        untuk (int i = 0; i <5; i)
        {
            Console.writeline ($ "thread {thread.currentthread.managedthreadid}: {i}");
            Thread.sleep (1000); // kerja simulasi}
    }
}

Contoh mudah ini menunjukkan cara membuat dan memulakan dua benang, masing -masing melakukan tugas yang sama, tetapi mereka dilaksanakan secara serentak.

Bagaimana ia berfungsi

Prinsip kerja multithreading melibatkan penjadualan thread dan pengurusan sistem operasi. Setiap benang mempunyai konteks pelaksanaannya sendiri, termasuk kaunter program, daftar, dan susunan. Sistem operasi bertanggungjawab untuk menukar antara benang yang berbeza untuk mencapai pelaksanaan serentak.

Dalam C#, kelas Thread menyediakan fungsi asas untuk membuat dan mengurus benang, sementara kelas Task menyediakan abstraksi yang lebih maju, membolehkan anda menulis kod serentak dengan lebih mudah. Kelas Task menggunakan kolam benang secara dalaman untuk menguruskan benang, dengan itu meningkatkan penggunaan dan prestasi sumber.

Pemahaman yang mendalam tentang bagaimana kerja multithreading dapat membantu anda merancang dan mengoptimumkan program serentak. Sebagai contoh, memahami algoritma penjadualan thread boleh membantu anda mengelakkan kebuntuan dan keadaan perlumbaan, sambil memahami model memori dapat membantu anda mengendalikan data yang dikongsi dengan betul.

Contoh penggunaan

Penggunaan asas

Mari kita lihat contoh mudah yang menunjukkan cara melaksanakan pengkomputeran selari menggunakan Task . Dengan mengandaikan kita perlu mengira jumlah kuadrat semua elemen dalam array, kita boleh menggunakan pengiraan selari untuk meningkatkan prestasi.

 menggunakan sistem;
menggunakan System.Linq;
menggunakan System.Threading.tasks;

program kelas
{
    statik kekosongan utama (string [] args)
    {
        int [] nombor = enumerable.range (1, 1000000) .toArray ();
        Jumlah panjang = 0;

        // Gunakan pengiraan selari selari.foreach (nombor, num =>
        {
            jumlah = (panjang) math.pow (num, 2);
        });

        Console.WriteLine ($ "Jumlah Squares: {Sum}");
    }
}

Dalam contoh ini, kami menggunakan Parallel.ForEach untuk mengira jumlah kuadrat setiap elemen dalam array secara selari. Parallel.ForEach akan secara automatik membahagikan tugas ke dalam pelbagai bahagian dan melaksanakan pada pelbagai benang, dengan itu meningkatkan kelajuan pengiraan.

Penggunaan lanjutan

Dalam senario yang lebih kompleks, kita mungkin perlu mengawal keseragaman dan paralelisme lebih berbutir. Sebagai contoh, katakan kita perlu mendapatkan data dari pelbagai sumber data dan memprosesnya semasa mendapatkan data. Kita boleh menggunakan Task dan async/await untuk melaksanakan fungsi ini.

 menggunakan sistem;
menggunakan System.Threading.tasks;

program kelas
{
    Tugas Async Static Main (String [] args)
    {
        // simulasi untuk mendapatkan data dari pelbagai sumber data var tugas1 = getDataAsync ("source1");
        var tugas2 = getDataAsync ("Source2");

        // tunggu semua tugas untuk menyelesaikan tugas menanti.whenall (Task1, Task2);

        // Proses data var result1 = menunggu tugas1;
        var result2 = menunggu tugas2;

        Console.WriteLine ($ "Data dari Source1: {result1}");
        Console.WriteLine ($ "Data dari Source2: {result2}");
    }

    Tugas Async Statik <string> getDataAsync (Sumber String)
    {
        // mensimulasikan kelewatan dalam mendapatkan tugas menunggu data.Delay (2000);
        kembali $ "data dari {source}";
    }
}

Dalam contoh ini, kami menggunakan async/await dan Task.WhenAll Apabila mendapatkan data selari dan memprosesnya selepas pengambilalihan data selesai. Pendekatan ini dapat meningkatkan respons dan kecekapan program dengan ketara.

Kesilapan biasa dan tip debugging

Kesalahan biasa dalam pengaturcaraan multithread termasuk kebuntuan, keadaan kaum, dan kebocoran benang. Mari kita lihat beberapa kesilapan biasa dan tip debug.

  • Deadlock : Deadlock merujuk kepada dua atau lebih benang yang menunggu satu sama lain untuk melepaskan sumber, menyebabkan program itu tidak dapat meneruskan pelaksanaan. Salah satu cara untuk mengelakkan kebuntuan adalah memastikan benang memperoleh sumber dalam urutan yang sama.

  • Keadaan persaingan : Keadaan persaingan merujuk kepada pelbagai benang mengakses sumber yang dikongsi pada masa yang sama, mengakibatkan hasil yang tidak dapat diramalkan. Keadaan kaum boleh dielakkan menggunakan kunci (seperti pernyataan lock ) atau mekanisme penyegerakan yang lebih maju (seperti SemaphoreSlim ).

  • Kebocoran benang : Kebocoran benang adalah apabila benang dicipta tetapi mereka tidak ditamatkan dengan betul, mengakibatkan pembaziran sumber. Untuk memastikan bahawa benang ditamatkan dengan betul apabila tidak diperlukan, anda boleh menggunakan kelas Task untuk menguruskan kitaran hayat thread.

Apabila menyahpepijat program multithreaded, anda boleh menggunakan alat visualisasi bersamaan Visual Studio untuk menganalisis pelaksanaan thread dan mengesan kebuntuan dan keadaan perlumbaan.

Pengoptimuman prestasi dan amalan terbaik

Dalam aplikasi praktikal, mengoptimumkan prestasi program berbilang threaded adalah isu utama. Mari kita lihat beberapa petua pengoptimuman dan amalan terbaik.

  • Menggunakan kolam benang : Kolam benang boleh mengurangkan overhead penciptaan benang dan kemusnahan dan meningkatkan penggunaan sumber. ThreadPool dan kelas Task di C# Gunakan kolam thread di dalamnya.

  • Elakkan paralelisme yang berlebihan : Terlalu banyak tugas selari boleh menyebabkan overhead konteks beralih melebihi manfaat paralelisme. Gunakan kelas ParallelOptions untuk mengawal had atas paralelisme.

  • Menggunakan pengaturcaraan asynchronous : Pengaturcaraan asynchronous dapat meningkatkan responsif program, terutama dalam operasi I/O-intensif. Menggunakan async/await dapat memudahkan kerumitan pengaturcaraan tak segerak.

  • Kod Pembacaan dan Penyelenggaraan : Pastikan pembacaan dan penyelenggaraan kod semasa menulis kod multithreaded. Gunakan penamaan dan anotasi yang jelas untuk mengelakkan logik yang terlalu kompleks.

Dengan teknik pengoptimuman dan amalan terbaik ini, anda boleh memanfaatkan keseragaman dan paralelisme C# untuk menulis program multi-threaded yang cekap dan dikekalkan.

Dalam pengaturcaraan multithread, pemahaman dan penggunaan konsep -konsep ini bukan sahaja dapat meningkatkan prestasi program anda, tetapi juga meningkatkan kemahiran pengaturcaraan anda. Saya harap artikel ini dapat memberi anda pandangan yang berharga dan panduan praktikal untuk membantu anda dengan mudah dalam pembangunan C# .net.

Atas ialah kandungan terperinci Advanced C# .NET: Concurrency, Paralelism, dan Multithreading dijelaskan. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!

Kenyataan
Kandungan artikel ini disumbangkan secara sukarela oleh netizen, dan hak cipta adalah milik pengarang asal. Laman web ini tidak memikul tanggungjawab undang-undang yang sepadan. Jika anda menemui sebarang kandungan yang disyaki plagiarisme atau pelanggaran, sila hubungi admin@php.cn
C# .NET Pembangunan Hari Ini: Trend dan Amalan TerbaikC# .NET Pembangunan Hari Ini: Trend dan Amalan TerbaikApr 28, 2025 am 12:25 AM

Perkembangan terkini dan amalan terbaik dalam pembangunan C#. NET termasuk: 1. Pengaturcaraan Asynchronous meningkatkan respons aplikasi, dan memudahkan kod yang tidak menyekat menggunakan async dan menunggu kata kunci; 2. LINQ menyediakan fungsi pertanyaan yang kuat, memanipulasi data dengan cekap melalui pelaksanaan dan pokok ekspresi yang tertunda; 3. Cadangan Pengoptimuman Prestasi termasuk menggunakan pengaturcaraan asynchronous, mengoptimumkan pertanyaan LINQ, memori pengurusan rasional, meningkatkan kebolehbacaan dan penyelenggaraan kod, dan ujian unit penulisan.

C# .NET: Membina aplikasi dengan ekosistem .NETC# .NET: Membina aplikasi dengan ekosistem .NETApr 27, 2025 am 12:12 AM

Bagaimana Membina Aplikasi Menggunakan .NET? Membina aplikasi menggunakan .NET boleh dicapai melalui langkah-langkah berikut: 1) Memahami asas-asas .NET, termasuk C# bahasa dan sokongan pembangunan silang platform; 2) mempelajari konsep teras seperti komponen dan prinsip kerja ekosistem .NET; 3) menguasai penggunaan asas dan lanjutan, dari aplikasi konsol mudah ke operasi WebAPIS dan pangkalan data yang kompleks; 4) terbiasa dengan kesilapan biasa dan teknik debugging, seperti konfigurasi dan isu sambungan pangkalan data; 5) Pengoptimuman prestasi aplikasi dan amalan terbaik, seperti pengaturcaraan dan caching asynchronous.

C# sebagai bahasa yang serba boleh. NET: Aplikasi dan contohC# sebagai bahasa yang serba boleh. NET: Aplikasi dan contohApr 26, 2025 am 12:26 AM

C# digunakan secara meluas dalam aplikasi peringkat perusahaan, pembangunan permainan, aplikasi mudah alih dan pembangunan web. 1) Dalam aplikasi peringkat perusahaan, C# sering digunakan untuk ASP.Netcore untuk membangunkan WebAPI. 2) Dalam pembangunan permainan, C# digabungkan dengan enjin Perpaduan untuk merealisasikan kawalan peranan dan fungsi lain. 3) C# menyokong polimorfisme dan pengaturcaraan tak segerak untuk meningkatkan fleksibiliti kod dan prestasi aplikasi.

C# .net untuk pembangunan web, desktop, dan mudah alihC# .net untuk pembangunan web, desktop, dan mudah alihApr 25, 2025 am 12:01 AM

C# dan .NET sesuai untuk pembangunan web, desktop dan mudah alih. 1) Dalam pembangunan web, ASP.Netcore menyokong pembangunan silang platform. 2) Pembangunan desktop menggunakan WPF dan WinForms, yang sesuai untuk keperluan yang berbeza. 3) Pembangunan mudah alih menyedari aplikasi silang platform melalui Xamarin.

C# .NET Ecosystem: Rangka Kerja, Perpustakaan, dan AlatC# .NET Ecosystem: Rangka Kerja, Perpustakaan, dan AlatApr 24, 2025 am 12:02 AM

Ekosistem C#.NET menyediakan rangka kerja dan perpustakaan yang kaya untuk membantu pemaju membina aplikasi dengan cekap. 1.asp.NetCore digunakan untuk membina aplikasi web berprestasi tinggi, 2.EntityFrameworkCore digunakan untuk operasi pangkalan data. Dengan memahami penggunaan dan amalan terbaik alat -alat ini, pemaju dapat meningkatkan kualiti dan prestasi aplikasi mereka.

Menggunakan C# .NET Aplikasi ke Azure/AWS: Panduan Langkah demi LangkahMenggunakan C# .NET Aplikasi ke Azure/AWS: Panduan Langkah demi LangkahApr 23, 2025 am 12:06 AM

Bagaimana cara menggunakan aplikasi C# .net ke Azure atau AWS? Jawapannya ialah menggunakan Azureappservice dan AwselasticBeansTalk. 1. Pada Azure, mengautomasikan penggunaan menggunakan Azureappservice dan Azurepipelines. 2. Pada AWS, gunakan Amazon ElasticBeansTalk dan AWSLambda untuk melaksanakan penempatan dan pengiraan tanpa pelayan.

C# .NET: Pengenalan kepada bahasa pengaturcaraan yang kuatC# .NET: Pengenalan kepada bahasa pengaturcaraan yang kuatApr 22, 2025 am 12:04 AM

Gabungan C# dan .NET menyediakan pemaju dengan persekitaran pengaturcaraan yang kuat. 1) C# menyokong polimorfisme dan pengaturcaraan asynchronous, 2) .NET menyediakan keupayaan silang platform dan mekanisme pemprosesan serentak, yang menjadikannya digunakan secara meluas dalam pembangunan aplikasi desktop, web dan mudah alih.

Rangka Kerja .NET vs C#: Menyahkodkan istilahRangka Kerja .NET vs C#: Menyahkodkan istilahApr 21, 2025 am 12:05 AM

.NetFramework adalah kerangka perisian, dan C# adalah bahasa pengaturcaraan. 1..NetFramework menyediakan perpustakaan dan perkhidmatan, sokongan desktop, web dan aplikasi mudah alih. 2.C# direka untuk .NetFramework dan menyokong fungsi pengaturcaraan moden. 3..NetFramework Menguruskan pelaksanaan kod melalui CLR, dan kod C# disusun ke IL dan dikendalikan oleh CLR. 4. Gunakan .NetFramework untuk membangunkan aplikasi dengan cepat, dan C# menyediakan fungsi lanjutan seperti LINQ. 5. Kesilapan umum termasuk penukaran jenis dan kebuntuan pengaturcaraan tak segerak. Alat VisualStudio diperlukan untuk debugging.

See all articles

Alat AI Hot

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

Apl berkuasa AI untuk mencipta foto bogel yang realistik

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

Alat AI dalam talian untuk mengeluarkan pakaian daripada foto.

Undress AI Tool

Undress AI Tool

Gambar buka pakaian secara percuma

Clothoff.io

Clothoff.io

Penyingkiran pakaian AI

Video Face Swap

Video Face Swap

Tukar muka dalam mana-mana video dengan mudah menggunakan alat tukar muka AI percuma kami!

Alat panas

ZendStudio 13.5.1 Mac

ZendStudio 13.5.1 Mac

Persekitaran pembangunan bersepadu PHP yang berkuasa

Notepad++7.3.1

Notepad++7.3.1

Editor kod yang mudah digunakan dan percuma

Hantar Studio 13.0.1

Hantar Studio 13.0.1

Persekitaran pembangunan bersepadu PHP yang berkuasa

SecLists

SecLists

SecLists ialah rakan penguji keselamatan muktamad. Ia ialah koleksi pelbagai jenis senarai yang kerap digunakan semasa penilaian keselamatan, semuanya di satu tempat. SecLists membantu menjadikan ujian keselamatan lebih cekap dan produktif dengan menyediakan semua senarai yang mungkin diperlukan oleh penguji keselamatan dengan mudah. Jenis senarai termasuk nama pengguna, kata laluan, URL, muatan kabur, corak data sensitif, cangkerang web dan banyak lagi. Penguji hanya boleh menarik repositori ini ke mesin ujian baharu dan dia akan mempunyai akses kepada setiap jenis senarai yang dia perlukan.

Muat turun versi mac editor Atom

Muat turun versi mac editor Atom

Editor sumber terbuka yang paling popular