Хотя можно было бы вызывать методы
Parallel.For()
и
Parallel.ForEach()
и передавать им строго типизированный объект делегата
Func<T>
или
Action<T>
, задача программирования упрощается за счет использования подходящих анонимных методов или лямбда-выражений С#.
Обеспечение параллелизма данных с помощью класса Parallel
Первое применение библиотеки TPL связано с обеспечением параллелизма данных. Таким термином обозначается задача прохода по массиву или коллекции в параллельной манере с помощью метода
Parallel.For()
или
Parallel.ForEach()
. Предположим, что необходимо выполнить некоторые трудоемкие операции файлового ввода-вывода. В частности, требуется загрузить в память большое число файлов
*.jpg
, повернуть содержащиеся в них изображения и сохранить модифицированные данные изображений в новом месте.
Задача будет решаться с использованием графического пользовательского интерфейса, так что вы увидите, как применять "анонимные делегаты", позволяющие вторичным потокам обновлять первичный поток пользовательского интерфейса.
На заметку! При построении многопоточного приложения с графическим пользовательским интерфейсом вторичные потоки никогда не смогут напрямую обращаться к элементам управления пользовательского интерфейса. Причина в том, что элементы управления (кнопки, текстовые поля, метки, индикаторы хода работ и т.п.) привязаны к потоку, в котором они создавались. В следующем примере иллюстрируется один из способов обеспечения для вторичных потоков возможности получать доступ к элементам пользовательского интерфейса в безопасной к потокам манере. Во время рассмотрения ключевых слов
async
и
await
языка C# будет предложен более простой подход.
В целях иллюстрации создайте приложение Windows Presentation Foundation (WPF) по имени
DataParallelismWithForEach
, выбрав шаблон WPF Арр (.NET Core). Чтобы создать проект и добавить его к решению с помощью командной строки, используйте следующие команды:
dotnet new wpf -lang c# -n DataParallelismWithForEach
-o .DataParallelismWithForEach -f
net5.0
dotnet sln .Chapter15_AllProjects.sln add .DataParallelismWithForEach
На заметку! Инфраструктура Windows Presentation Foundation (WPF) в текущей версии .NET Core предназначена только для Windows и будет подробно рассматриваться в главах 24-28. Если вы еще не работали с WPF, то здесь описано все, что необходимо для данного примера. Разработка приложений WPF ведется в среде Visual Studio Code, хотя никаких визуальных конструкторов там не предусмотрено. Чтобы получить больший опыт разработки приложений WPF, рекомендуется использовать Visual Studio 2019.
Дважды щелкните на имени файла
MainWindow.xaml
в окне
Solution Explorer и поместите в него показанное далее содержимое XAML:
<Window x:Class="DataParallelismWithForEach.MainWindow"
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"
xmlns:local="clr-namespace:DataParallelismWithForEach"
mc:Ignorable="d"
Title="Fun with TPL" Height="400" Width="800">
<Grid>
<Grid.RowDefinitions>
<RowDefinition Height="Auto"/>
<RowDefinition Height="*"/>
<RowDefinition Height="Auto"/>
</Grid.RowDefinitions>
<Label Grid.Row="0" Grid.Column="0">
Feel free to type here while the images are processed...
</Label>
<TextBox Grid.Row="1" Grid.Column="0" Margin="10,10,10,10"/>
<Grid Grid.Row="2" Grid.Column="0">
<Grid.ColumnDefinitions>
<ColumnDefinition Width="Auto"/>
<ColumnDefinition Width="*"/>
<ColumnDefinition Width="Auto"/>
</Grid.ColumnDefinitions>
<Button Name="cmdCancel" Grid.Row="0" Grid.Column="0"
Margin="10,10,0,10"
Click="cmdCancel_Click">
Cancel
</Button>
<Button Name="cmdProcess" Grid.Row="0" Grid.Column="2"
Margin="0,10,10,10"
Click="cmdProcess_Click">
Click to Flip Your Images!
</Button>
</Grid>
</Grid>
</Window>
И снова пока не следует задаваться вопросом о том, что означает приведенная разметка или как она работает; вскоре вам придется посвятить немало времени на исследование WPF. Графический пользовательский интерфейс приложения состоит из многострочной текстовой области
TextBox
и одной кнопки
Button
(по имени
cmdProcess
). Текстовая область предназначена для ввода данных во время выполнения работы в фоновом режиме, иллюстрируя тем самым неблокирующую природу параллельной задачи.
