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
如何使用C#编写时间序列预测算法如何使用C#编写时间序列预测算法Sep 19, 2023 pm 02:33 PM

如何使用C#编写时间序列预测算法时间序列预测是一种通过分析过去的数据来预测未来数据趋势的方法。它在很多领域,如金融、销售和天气预报中有广泛的应用。在本文中,我们将介绍如何使用C#编写时间序列预测算法,并附上具体的代码示例。数据准备在进行时间序列预测之前,首先需要准备好数据。一般来说,时间序列数据应该具有足够的长度,并且是按照时间顺序排列的。你可以从数据库或者

如何使用Redis和C#开发分布式事务功能如何使用Redis和C#开发分布式事务功能Sep 21, 2023 pm 02:55 PM

如何使用Redis和C#开发分布式事务功能引言分布式系统的开发中,事务处理是一项非常重要的功能。事务处理能够保证在分布式系统中的一系列操作要么全部成功,要么全部回滚。Redis是一种高性能的键值存储数据库,而C#是一种广泛应用于开发分布式系统的编程语言。本文将介绍如何使用Redis和C#来实现分布式事务功能,并提供具体代码示例。I.Redis事务Redis

如何实现C#中的人脸识别算法如何实现C#中的人脸识别算法Sep 19, 2023 am 08:57 AM

如何实现C#中的人脸识别算法人脸识别算法是计算机视觉领域中的一个重要研究方向,它可以用于识别和验证人脸,广泛应用于安全监控、人脸支付、人脸解锁等领域。在本文中,我们将介绍如何使用C#来实现人脸识别算法,并提供具体的代码示例。实现人脸识别算法的第一步是获取图像数据。在C#中,我们可以使用EmguCV库(OpenCV的C#封装)来处理图像。首先,我们需要在项目

如何使用C#编写动态规划算法如何使用C#编写动态规划算法Sep 20, 2023 pm 04:03 PM

如何使用C#编写动态规划算法摘要:动态规划是求解最优化问题的一种常用算法,适用于多种场景。本文将介绍如何使用C#编写动态规划算法,并提供具体的代码示例。一、什么是动态规划算法动态规划(DynamicProgramming,简称DP)是一种用来求解具有重叠子问题和最优子结构性质的问题的算法思想。动态规划将问题分解成若干个子问题来求解,通过记录每个子问题的解,

Redis在C#开发中的应用:如何实现高效的缓存更新Redis在C#开发中的应用:如何实现高效的缓存更新Jul 30, 2023 am 09:46 AM

Redis在C#开发中的应用:如何实现高效的缓存更新引言:在Web开发中,缓存是提高系统性能的常用手段之一。而Redis作为一款高性能的Key-Value存储系统,能够提供快速的缓存操作,为我们的应用带来了不少便利。本文将介绍如何在C#开发中使用Redis,实现高效的缓存更新。Redis的安装与配置在开始之前,我们需要先安装Redis并进行相应的配置。你可以

C#开发中如何处理跨域请求和安全性问题C#开发中如何处理跨域请求和安全性问题Oct 08, 2023 pm 09:21 PM

C#开发中如何处理跨域请求和安全性问题在现代的网络应用开发中,跨域请求和安全性问题是开发人员经常面临的挑战。为了提供更好的用户体验和功能,应用程序经常需要与其他域或服务器进行交互。然而,浏览器的同源策略导致了这些跨域请求被阻止,因此需要采取一些措施来处理跨域请求。同时,为了保证数据的安全性,开发人员还需要考虑一些安全性问题。本文将探讨C#开发中如何处理跨域请

如何实现C#中的遗传算法如何实现C#中的遗传算法Sep 19, 2023 pm 01:07 PM

如何在C#中实现遗传算法引言:遗传算法是一种模拟自然选择和基因遗传机制的优化算法,其主要思想是通过模拟生物进化的过程来搜索最优解。在计算机科学领域,遗传算法被广泛应用于优化问题的解决,例如机器学习、参数优化、组合优化等。本文将介绍如何在C#中实现遗传算法,并提供具体的代码示例。一、遗传算法的基本原理遗传算法通过使用编码表示解空间中的候选解,并利用选择、交叉和

如何实现C#中的图像压缩算法如何实现C#中的图像压缩算法Sep 19, 2023 pm 02:12 PM

如何实现C#中的图像压缩算法摘要:图像压缩是图像处理领域中的一个重要研究方向,本文将介绍在C#中实现图像压缩的算法,并给出相应的代码示例。引言:随着数字图像的广泛应用,图像压缩成为了图像处理中的重要环节。压缩能够减小存储空间和传输带宽,并能提高图像处理的效率。在C#语言中,我们可以通过使用各种图像压缩算法来实现对图像的压缩。本文将介绍两种常见的图像压缩算法:

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

AI Hentai Generator

AI Hentai Generator

Menjana ai hentai secara percuma.

Alat panas

VSCode Windows 64-bit Muat Turun

VSCode Windows 64-bit Muat Turun

Editor IDE percuma dan berkuasa yang dilancarkan oleh Microsoft

DVWA

DVWA

Damn Vulnerable Web App (DVWA) ialah aplikasi web PHP/MySQL yang sangat terdedah. Matlamat utamanya adalah untuk menjadi bantuan bagi profesional keselamatan untuk menguji kemahiran dan alatan mereka dalam persekitaran undang-undang, untuk membantu pembangun web lebih memahami proses mengamankan aplikasi web, dan untuk membantu guru/pelajar mengajar/belajar dalam persekitaran bilik darjah Aplikasi web keselamatan. Matlamat DVWA adalah untuk mempraktikkan beberapa kelemahan web yang paling biasa melalui antara muka yang mudah dan mudah, dengan pelbagai tahap kesukaran. Sila ambil perhatian bahawa perisian ini

Notepad++7.3.1

Notepad++7.3.1

Editor kod yang mudah digunakan dan percuma

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.

SublimeText3 versi Mac

SublimeText3 versi Mac

Perisian penyuntingan kod peringkat Tuhan (SublimeText3)