C# Parallel.For和Parallel.ForEach – 简化数据并行处理

Parallel.For适用于索引可控的固定范围计算密集型循环,Parallel.ForEach适用于遍历集合且无需索引的场景;二者均要求迭代独立、无顺序依赖,并需注意线程安全与性能调优。

c# parallel.for和parallel.foreach - 简化数据并行处理

Parallel.For 和 Parallel.ForEach 是 .NET 提供的高层并行循环封装,能自动把迭代任务分发到线程池线程上执行,省去手动管理线程、同步和分区的麻烦。它们不是万能加速器,适用场景明确:计算密集、各次迭代相互独立、无强顺序依赖。

什么时候该用 Parallel.For

适合用索引控制的固定范围循环,比如对数组或列表按位置做批量计算:

  • 处理大型数组(如图像像素处理、数值计算)
  • 需要明确知道当前下标(例如写入结果数组时需对应索引)
  • 循环边界确定且不随执行过程变化

示例:对 double 数组每个元素开平方并存回原位

Parallel.For(0, data.Length, i => data[i] = Math.Sqrt(data[i]));

什么时候该用 Parallel.ForEach

更适合遍历集合本身(尤其是 IEnumerable),无需关心索引,语义更自然:

  • 处理 List、Dictionary 或 LINQ 查询结果
  • 集合项本身携带完整上下文(如处理一批订单对象)
  • 想复用现有 foreach 逻辑,只加并行能力

示例:并发发送多封邮件

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Parallel.ForEach(emails, email => SendEmailAsync(email).Wait());

必须注意的几个坑

并行 ≠ 线程安全。以下操作在并行循环里极易出错:

  • 共享变量累加(如 int sum = 0; → 改用 ParallelLoopState 或 Interlocked)
  • 往非线程安全集合 Add(如 List → 改用 ConcurrentBag 或局部收集后合并)
  • 修改同一文件、数据库连接或静态资源(需加锁或隔离访问)
  • 依赖执行顺序(如前一项输出是后一项输入 → 不适合用并行)

简单调优小技巧

默认行为已足够好,但遇到性能瓶颈可微调:

  • 用 ParallelOptions 指定最大并行度(MaxDegreeOfParallelism),避免过度争抢 CPU
  • 对极小数据集(如少于 100 项),并行开销可能大于收益,先测再改
  • 用 ParallelLoopState.Stop() 提前退出(比 break 更高效,其他线程会尽快终止)

基本上就这些。用对了场景,两行代码就能榨干多核 CPU;用错了,反而比普通 for 慢还难调试。

https://www.php.cn/faq/1991810.html

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