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任务和并行

Patricia Arquette

Jan 26, 2025 pm 12:03 PM

Task and Parallel

本文探讨了 C# 中 Parallel.ForEach 和 Task 系列（特别是 Task.WhenAll、Task.Run 等）之间的主要区别。两者都有助于并发或并行代码执行，但它们的应用程序、行为和任务处理有很大不同。

并行.ForEach：

Parallel.ForEach 是 System.Threading.Tasks 命名空间的成员，支持对集合进行并行迭代。它自动在线程池中的可用线程之间分配工作负载，对于 CPU 密集型操作来说非常高效。

主要特点：

并行执行：迭代在多个线程上同时运行。
线程池依赖：它利用线程池；您不直接管理线程的创建或生命周期。
同步操作（默认）： 执行会阻塞，直到处理完整个集合。
CPU 密集型任务优化： 最适合线程独立运行的 CPU 密集型操作。

示例：

using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var items = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

        Parallel.ForEach(items, item =>
        {
            // Simulate CPU-intensive task (e.g., complex calculation)
            Console.WriteLine($"Processing item: {item} on thread {Task.CurrentId}");
        });

        Console.WriteLine("All items processed.");
    }
}

任务（Task.Run、Task.WhenAll）：

Task.Run 和 Task.WhenAll 提供对异步和并行执行的精细控制。虽然 Task.Run 可以卸载 CPU 密集型工作，但它经常与 I/O 密集型任务的异步代码配合使用。

主要特点：

异步执行：任务主要处理异步编程，尤其是 I/O 密集型操作（网络调用、数据库访问）。
任务管理：手动创建、管理和等待任务（使用Task.WhenAll、Task.WhenAny）。
增强的灵活性：可以单独或分组创建和管理任务，提供细粒度的控制。
I/O 密集型任务优化： 虽然可用于 CPU 密集型任务，但 Task.Run 在需要异步行为的场景中表现出色。

示例：

using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var items = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

        Parallel.ForEach(items, item =>
        {
            // Simulate CPU-intensive task (e.g., complex calculation)
            Console.WriteLine($"Processing item: {item} on thread {Task.CurrentId}");
        });

        Console.WriteLine("All items processed.");
    }
}

键差总结：

功能并行 task.run / task.whenall

Feature	Parallel.ForEach	Task.Run / Task.WhenAll
Primary Use Case	Parallel iteration for CPU-bound tasks.	Asynchronous and parallel execution (CPU/I/O).
Thread Control	Less control; uses the thread pool.	Full control over task creation and execution.
Execution Type	Synchronous (blocking).	Asynchronous (non-blocking unless awaited).
Task Type	CPU-bound tasks (parallel for loop).	General-purpose tasks (CPU-bound or I/O-bound).
Parallelism	Parallelism	Parallel or asynchronous.
Error Handling	Exceptions thrown per iteration.	`Task.WhenAll` aggregates exceptions.
Performance	Automatic performance tuning.	Manual task distribution management.