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71、C# Parallel.ForEach 详解

news 来源：原创 2025/6/17 10:33:03

Parallel.ForEach 是 .NET Framework 4.0 引入的并行编程功能的一部分，位于 System.Threading.Tasks 命名空间中。它允许你对集合中的元素进行并行处理，可以显著提高处理大量数据时的性能。

基本用法

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;class Program
{static void Main(){List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };// 基本形式Parallel.ForEach(numbers, number =>{Console.WriteLine($"Processing {number} on thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");// 处理逻辑});}
}

高级用法

1. 带分区器的 Parallel.ForEach

Parallel.ForEach(numbers, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = 4 }, number =>
{Console.WriteLine($"Processing {number} with MaxDegreeOfParallelism = 4");
});

2. 使用 ParallelOptions 控制并行度

var options = new ParallelOptions
{MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount * 2, // 限制最大并行度CancellationToken = cancellationTokenSource.Token // 取消支持
};Parallel.ForEach(numbers, options, number =>
{// 处理逻辑
});

3. 带本地初始化和最终合并

Parallel.ForEach<int, long>(numbers, () => 0, // 本地初始化(number, loopState, localSum) =>{// 处理逻辑并返回本地状态localSum += number;return localSum;},(finalSum) =>{// 最终合并Console.WriteLine($"Partial sum: {finalSum}");Interlocked.Add(ref totalSum, finalSum);});

重要参数和特性

MaxDegreeOfParallelism：控制最大并行任务数
CancellationToken：支持取消操作
分区策略：自动将集合划分为多个分区，默认使用范围分区
异常处理：并行循环中的异常会被收集到 AggregateException 中

注意事项

线程安全：确保对共享资源的访问是线程安全的
顺序不保证：处理顺序与集合顺序无关
资源消耗：过度并行化可能导致性能下降
异常处理：需要适当处理 AggregateException

性能考虑

// 测量并行与非并行版本的性能差异
Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();// 并行版本
Parallel.ForEach(numbers, number =>
{// 耗时操作
});stopwatch.Stop();
Console.WriteLine($"Parallel version took {stopwatch.ElapsedMilliseconds} ms");

实际应用示例

// 处理大量文件
string[] files = Directory.GetFiles(@"C:\LargeFolder");Parallel.ForEach(files, file =>
{try{ProcessFile(file);}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"Error processing {file}: {ex.Message}");}
});