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成就并行奇迹:VS2010中Parallel的使用

  在这段代码中,我们首先创建了Barrier对象,因为在这里需要同步的任务有三个,所以创建Barrier对象时是的参数是3。然后就是使用Parallel.Invoke执行并行任务。我们在并行任务gotothecinema中设置了一个同步点,在这里我们调用Barrier对象的SignalAndWait函数,它表示当前任务已经到达同步点并同时等待其他任务到达同步点。当所有任务都到达同步点之后,再继续往下执行。运行上面的程序,我们可以获得这样的输出:

  图2 使用Barrier进行同步

  更复杂的任务之间的同步

  我们在使用Barrier进行并行任务之间的同步时,有这样一个缺陷,我们需要预先知道所有需要同步的并行任务的数目,如果这个数目是随机的,就无法使用Barrier进行任务之间的同步了。并行任务数目不定这种情况很常见。我们还是来看上文中看电影的例子,每场进电影院看电影的观众数目是不固定的,那么退场的观众也是不固定的,甚至还有中途退场的。当所有观众都退场后,我们需要打扫电影院的卫生。这里需要的同步的就是所有观众都退场。针对这种数目不定的多个并行任务,.NET Framework提供了CountdownEvent这个类来进行任务之间的同步。

  就像它的名字一样,CountdownEvent基于这样一个简单的规则:当有新的需要同步的任务产生时,就调用AddCount增加它的计数,当有任务到达同步点是,就调用Signal函数减小它的计数,当CountdownEvent的计数为零时,就表示所有需要同步的任务已经完成,可以开始下一步任务了。下面我们利用CountdownEvent来模拟一下观众进场立场的情景。

  1 using System;
  2
  3   using System.Collections.Generic;
  4
  5   using System.Linq;
  6
  7   using System.Text;
  8
  9   using System.Threading;
10
11   using System.Threading.Tasks;
12
13   namespace CountdownEventDemo
14
15   {
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17   // 观众类,用来表示一位观众
18
19   class Customer
20
21   {
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23   public Customer(int nID)
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25   {
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27   m_nID = nID;
28
29   }
30
31   // 观众的ID
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33   public int m_nID;
34
35   }
36
37   class Program
38
39   {
40
41   static void Main(string[] args)
42
43   {
44
45   // 创建CountdownEvent同步对象
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47   using (var countdown = new CountdownEvent(1))
48
49   {
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51   // 产生一个随机数,表示观众的数目
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53   Random countRandom = new Random(DateTime.Now.Millisecond);
54
55   int nCount = countRandom.Next(10);
56
57   // 构造每一位观众看电影的任务
58
59   Action[] seeafilm = new Action[ nCount ];
60
61   for (int i = 0; i < nCount; i++)
62
63   {
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65   // 构造Customer对象,表示观众
66
67   Customer currentCustomer = new Customer( i+1 );
68
69   seeafilm[i] = () =>
70
71   {
72
73   // 观众进场
74
75   countdown.AddCount();
76
77   Console.WriteLine("观众 {0} 进场。", currentCustomer.m_nID);
78
79   // 模拟看电影的时间
80
81   Thread.Sleep(countRandom.Next(3000,6000));
82
83   // 观众退场
84
85   countdown.Signal();
86
87   Console.WriteLine("观众 {0} 退场。", currentCustomer.m_nID);
88
89   };
90
91   }
92
93   //并行执行任务
94
95   Parallel.Invoke( seeafilm );
96
97   // 在此同步,最后CountdownEvent的计数变为零
98
99   countdown.Signal();
100
101   countdown.Wait();
102
103   }
104
105   Console.WriteLine("所有观众退场,开始打扫卫生。");
106
107   Console.ReadKey();
108
109   }
110
111

    在这段代码中,我们使用CountdownEvent进行随机个数任务之间的同步。最后,我们可以得到这样的输出。

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