如何验证n个方法是否并行执行？

Question

仅供参考，如何验证 n 个方法是否并行执行？

Parallel.For(0, 10, i => DoSomething(i));

...

void DoSomething(int par)
{
    Console.WriteLine($"Test: {par}");
}

是否有测试可以确保 DoSomething 不会按顺序执行（如果 Console.WriteLine 不是一个好的测试，那么什么是非常简单的测试函数？）

Answer 1

在您的示例中，方法肯定是顺序的，因为 .NET 控制台将 synchronize calls from different threads。

但是，您可以使用 Thread.ManagedThreadID or Environment.CurrentManagedThreadId（对于 .NET 4.5）

检查正在运行方法的线程 ID

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // first run with default number of threads
        Parallel.For(0, 10, i => DoSomething(i));
        Console.ReadLine();

        // now run with fewer threads...
        Parallel.For(0, 10, new ParallelOptions{ 
                                  MaxDegreeOfParallelism = 2 
                                }, i => DoSomething(i));
        Console.ReadLine();
    }

    static void DoSomething(int par)
    {
        int i = Environment.CurrentManagedThreadId;
        // int i = Thread.ManagedThreadId;  -- .NET 4.0 and under
        Thread.Sleep(200);
        Console.WriteLine("Test: "+ par.ToString() + 
                          ", Thread :" + i.ToString());
    }
}

如果你运行没有 Thread.Sleep 你会注意到只有几个线程将被使用，因为调用将足够快地完成，以便线程及时返回到池中拿起队列分配的下一个作业。

添加睡眠将使线程（模拟工作）延迟足够长的时间，以至于线程池将不得不获取更多线程以及时将作业分拆出来。

当运行并行执行任何任务时，很容易检查这些任务实际上是否都运行在单独的线程中执行。然而，您是否获得性能优势将取决于这些线程的工作效率。如您所见，某些操作会引起对共享资源的争用（例如写入控制台），并且会阻止您的多个线程同时运行。

争用的其他来源可能是，例如，内存分配 - 如果您的线程都在大量分配和取消分配内存，那么它们最终可能会花费大量时间等待轮到内存管理器。这将限制您将实现的实际并行度。

Answer 2

不确定我是否理解你想要做什么。你可以数一数。

Parallel.For(0, 10, i => DoSomething(i));

...

private static int parallelCounter = 0;
private static object counterLockObject = new Object();
void DoSomething(int par)
{
    int myCounter;
    lock(counterLockObject)
    {
        myCounter = ++parallelCounter;
    }
    try
    {
        // you probably need something that takes more time to
        // see anything executing in parallel
        Console.WriteLine("Current number of parallel threads: {0}", myCounter);
    }
    finally
    {
        lock(counterLockObject)
        {
            parallelCounter--;
        }        
    }
}

Answer 3

您可以使用以下代码检查并行执行了多少方法：

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace ParallelMethodsCounter
{
    class Program
    {
        public static int _parallelCounter = 0;
        public static int _maxParallelExecutionsCount = 0;

        static void Main(string[] args)
        {
            Parallel.For(0, 10, i => DoSomething(i));
            Console.WriteLine("MAX PARALLEL EXECUTIONS: {0}", _maxParallelExecutionsCount);
        }

        public static void DoSomething(int par)
        {
            int currentParallelExecutionsCount = Interlocked.Increment(ref _parallelCounter);
            InterlockedExchangeIfGreaterThan(ref _maxParallelExecutionsCount, currentParallelExecutionsCount, currentParallelExecutionsCount);
            Console.WriteLine("Current parallel executions: {0}", currentParallelExecutionsCount);
            try
            {
                //Do your work here
            }
            finally
            {
                Interlocked.Decrement(ref _parallelCounter);
            }
        }

        public static bool InterlockedExchangeIfGreaterThan(ref int location, int comparison, int newValue)
        {
            int initialValue;
            do
            {
                initialValue = location;
                if (initialValue >= comparison) return false;
            }
            while (Interlocked.CompareExchange(ref location, newValue, initialValue) != initialValue);
            return true;
        }
    }
}

但请记住，Parallel.For 不会尝试并行执行太多，因为它使用线程池，并且默认情况下使用的线程数等于您的处理器内核数。在我的四核机器上，我通常有 2-4 个并行执行，有时最多执行 5 个（当然这里没有严格限制）。

如何验证n个方法是否并行执行？

How to verify that n methods are executing in parallel?

c#

task-parallel-library