本教程对应学习工程：魔术师Dix / HandsOnParallelProgramming · GitCode

到目前为止，我们已经掌握了并行编程、任务和任务并行的基础知识。本章将讨论并行编程的另一个重要方面，即数据并行。

任务并行可以为每个参与线程创建一个单独的工作单元，而数据并行则可以创建一个公共任务，由源集合中每个参与的线程执行。由于源集合已经分区，因此可以由多个线程同时对其进行处理。理解数据并行对于从循环/集合中获得最佳性能非常重要。

之前是把整个一章全部贴完，导致内容过大，动不动就几千字。后面还是多分篇幅，减少单篇长度。

1、从顺序循环到并行循环

TPL 通过 System.Threading.Tasks.Parallel 类支持数据并行，该类提供 For 和 Foreach 循环的并行实现。作为开发人员无需同步或创建任务，而是由并行类处理的。

首先我们做一个如下的列表：

        public static List<int> GetTestList(int length){List<int> list = new List<int>();//简单地将数据顺序添加，以进行测试for (int i = 0; i < length; i++)list.Add(i);return list;}

让我们首先顺序执行任务：

        private void RunBySequence(){var L = TestFunction.GetTestList(10);foreach (var item in L){Debug.Log(item);}}

这个结果就很显然了：

数据同样也是被顺序地打印出来。

接下来我们开始数据并行：

1.1、Parallel.Invoke

这是并行执行一组操作的最基本方式，并且也是并行 for 和 foreach 循环的基础形式。使用时要注意以下要点：

不能保证并行：操作是并行还是顺序将取决于 TaskScheduler 。
Parallel.Invoke 不保证传递操作的执行顺序。
他将阻塞线程，直到所有操作完成。

测试调用代码如下：

        private void RunByParallelInvoe(){var L = TestFunction.GetTestList(10);foreach (var item in L){Parallel.Invoke(() =>{Debug.Log(item);});}}

上代码我试了几次，调用结果都是顺序执行的，打印结果和之前一模一样。我怀疑是我的测试环境下，这个任务比较简单，没有给系统足够压力以并行。

1.2、Parallel.For

Parallel.For 是 For 循环的一种变体，不同之处在于其迭代是并行运行的。

        private void RunByParallelFor(){int length = commonPanel.GetInt32Parameter();var L = TestFunction.GetTestList(length);Parallel.For(0, length, (i, state) =>{Debug.Log(L[i]);});}

这次打印的结果就有显然区别了：

可以看到打印顺序并不是顺序的，而是并行的。在并行方法中，传入的两个参数，一个是当前下标，另一个是 ParallelLoopState ，可以调用其 Stop 和 Break 方法来中断线程运行：

var result = Parallel.For(0, length, (i, state) =>
{Debug.Log(L[i]);state.Break();
});Debug.Log($"ParallelFor Result : {result.IsCompleted} | {result.LowestBreakIteration}");

这里我们传入100个值的数组，打印出来结果如下：

可见只打印了34次，而不是全部完成的100次。即便一开始运行就 Break 了，仍然会有 34 个任务执行了。把 Break 换成 Stop 执行效果是一样的，应该区别不大。

对于返回的 ParallelLoopResult 其值有2个，意义如下：

IsCompleted	LowestBreakIteration	表示意义
true	N/A	运行至完成
false	Null	循环停止了预匹配
false	非零整数值	在循环中调用了 Break

对于某些集合来说，顺序执行的工作速度更快，具体取决于循环的语法和正在执行的工作类型。

1.3、Parallel.Foreach

Parallel.ForEach 循环是 ForEach 循环的一种变体，区别在于其中的迭代可以按并行方式运行。Parallel.ForEach 将对源集合进行分区，然后调度工作以运行多个线程。

        private void RunByParallelForeach(){var L = TestFunction.GetTestList(10);var result = Parallel.ForEach(L, (i, state) =>{Debug.Log(L[i]);});Debug.Log($"Parallel.ForEach Result : {result.IsCompleted} | {result.LowestBreakIteration}");}

代码上修改很简单，输出结果也相同：