微軟並行庫初體驗之TPL

2022-03-20 21:12:26 字數 1621 閱讀 1110

前端時間因為要做個大資料量分析,所以用c#寫了個指令碼跑,不過由於演算法複雜度問題,初步估計需要40小時才能跑完。為了加快運算,我一開始想到了 平行計算,利用mpich或其他類似的分布式計算框架開發,不過都比較麻煩。正巧微軟新出來的並行庫進入了我的視線,於是做了一次簡單的嘗試。

此版本是第二版ctp,經過了一定的擴充套件和補充,總結下來此庫主要包含了三大塊:

本文我們先著重講述一下tpl的使用,並會給出一些效能對比資料。

通常我們線性的去執行乙個迴圈,是這樣寫的:

code

for(

inti =0

; i 

<

n; i

++) 

在保證以上每個i的計算不存在依賴性的前提下,我們可以通過並行庫很方便的改寫成:

code

using

system.threading; 

//安裝完並行庫後,你可以使用system.threading.parallel類了

parallel.for(

0, n, 

delegate

(int

i) );

可以發現,並行庫可以很方便將我們的單執行緒程式改寫成多執行緒並行的結構。

那讓我們來做個實驗:假設我們構造乙個執行時間為100ms的compute函式,並設n=100

code

static

void

compute(

inti)}}

我在一台雙核的機器上的執行結果如下:

可以看到並行執行的速度差不多是單執行緒的兩倍,而266ms則是執行緒切換排程時的耗費。

平均每個核心處理排程的耗費是133ms

如果在8核的機器上,執行結果如下:

理論上沒有執行緒排程耗費的情況下是10000/8 =1250ms,則8執行緒並行時的執行緒排程耗費是470ms

平均每個核心處理排程的耗費是59ms

所以在平行計算中的損耗(排程耗費)是可控的,無需我們擔心。

並行庫還是給我們帶來很多令人振奮的東西的,不過用下來還是感覺有許多需要改進的地方。例如現在還不能方便對執行緒數的使用進行調節,即:如果用了parallel.for,他會佔滿你所有的cpu來進行運算,如果需要設定執行緒數,tpl確實也提供了。

code

public

static

void

for(

intfrominclusive,

inttoexclusive,

intstep,

func threadlocalinit,

action

>

body,

action threadlocalfinally,

taskmanager manager,

taskcreationoptions options

)其中taskmanger可以在初始化的時候利用policy來設定最小執行緒數與理想執行緒數等等,但用起來很麻煩,如果這塊能簡化一下就好了,就像plinq提供了as函式,可以方便的設定執行緒數。

另外雖說是並行的,但歸根結底還是在一台機器上跑,如果想用多台機器跑程式,這個就要指望azure了,不過tpl確實可以幫助我們在大多數情況下充分利用強大的多核並行處理能力來處理資料,是個非常不錯的東東。

文章**自:

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