29.7　PLINQ

PLINQ就是并行化了的LINQ，是LINQ to Objects的并行实现。使用PLINQ，可以让查询在多个处理器中同时执行，以期更高的执行效率。PLINQ将LINQ语法的简洁和可靠性与并行编程的强大功能结合在一起。就像面向任务并行库的代码一样，PLINQ查询会根据主计算机的能力按比例调整并发程度。在许多情况下，PLINQ可通过更有效地使用主计算机上的所有可用内核来显著提高LINQ to Objects查询的速度。这一性能提升将使桌面具备高性能计算能力。

并行执行，PLINQ通常只需向数据源添加AsParallel查询操作，举例如下，如代码清单29-30所示。

代码清单29-30　PLINQ和普通LINQ查询的效率对比

1 using System；

2 using System.Linq；

3

4 namespace ProgrammingCSharp4

5{

6 class ParallelSample

7{

8 static void Main（string[]args）

9{

10 for（int i=0；i＜5；i++）

11{

12 Console.WriteLine（“第{0}次”，i+1）；

13 Test（）；

14 Console.WriteLine（"-".PadLeft（35，'-'））；

15}

16}

17

18//分别进行并行LINQ和普通LINQ查询，并记录各自查询时间

19 private static void Test（）

20{

21 StopWatch sw=new StopWatch（）；

22 sw.Begin（）；

23 var source=Enumerable.Range（1，50000）；

24

25//并行LINQ查询

26 var nums=from num in source.AsParallel（）

27 where ComplexCompute（num）＞0

28 select num；

29

30 foreach（var num in nums）{}

31

32 long time1=sw.StopAndShowTime（）；

33 Console.WriteLine（“并行LINQ查询所需时间：{0}毫秒”，time1）；

34

35 sw.Reset（）；

36 sw.Begin（）；

37//普通LINQ查询

38 var evenNums2=from num in source

39 where ComplexCompute（num）＞0

40 select num；

41

42 foreach（var num in evenNums2）{}

43

44 long time2=sw.StopAndShowTime（）；

45 Console.WriteLine（“普通LINQ查询所需时间：{0}毫秒”，time2）；

46 Console.WriteLine（“较普通LINQ效率提升：{0：P2}”，

Convert.ToDouble（time2-time1）/time2）；

47}

48

49//本操作模拟比较耗时的操作

50 private static int ComplexCompute（int num）

51{

52 int temp=0；

53 for（int i=0；i＜num；i++）

54{

55 temp+=i；

56}

57 return temp；

58}

59}

60}

在上述代码的Test方法中，分别使用PLINQ和LINQ进行了查询，其中ComplexCompute方法是模拟一个比较费时的操作，稍后会讲到。该方法的“简单”与“复杂”会产生比较大的影响。在Main方法中，将Test方法执行五次，观察执行的平均效果，结果如下：

第1次

并行LINQ查询所需时间：3235毫秒

普通LINQ查询所需时间：6796毫秒

较普通LINQ效率提升：52.40%

第2次

并行LINQ查询所需时间：3079毫秒

普通LINQ查询所需时间：6703毫秒

较普通LINQ效率提升：54.07%

第3次

并行LINQ查询所需时间：3125毫秒

普通LINQ查询所需时间：6687毫秒

较普通LINQ效率提升：53.27%

第4次

并行LINQ查询所需时间：3094毫秒

普通LINQ查询所需时间：6594毫秒

较普通LINQ效率提升：53.08%

第5次

并行LINQ查询所需时间：3093毫秒

普通LINQ查询所需时间：6750毫秒

较普通LINQ效率提升：54.18%

请按任意键继续……

可见，这里PLINQ较普通LINQ的效率提升平均达50%以上，但是设置并行查询的开销可能获得的性能收益大。如果查询不执行太多计算，或者数据源很小，则PLINQ查询可能比顺序LINQ to Objects查询慢。

接下来分析一下数据源的AsParallel方法，如图29-8所示。

图　29-8　集合类型的AsParallel方法

如上图所示，source是一个集合，也是一个IEnumerable类型。这里的AsParallel是一个扩展方法，定义于System.Linq.ParallelEnumerable类。该方法共有3个重载版本，如下所示：

❑public static ParallelQuery＜TSource＞AsParallel＜TSource＞（this Partitioner＜TSource＞source）；

❑public static ParallelQuery＜TSource＞AsParallel＜TSource＞（this IEnumerable＜TSource＞source）；

❑public static ParallelQuery AsParallel（this IEnumerable source）；

我们这里使用的是第3个重载，因为source是一个非泛型集合。AsParallel方法可以启用查询的并行化。ParallelEnumerable类中除了AsParallel方法外，还有其他一些重要的方法，如AsSequential（）、AsOrdered（）以及ForAll（）等。