Parallel.ForEach 是 .NET Framework 4.0 引入的并行编程功能的一部分，位于 System.Threading.Tasks 命名空间中。它允许你对集合中的元素进行并行处理，可以显著提高处理大量数据时的性能。
基本用法
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;class Program
{static void Main(){List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };// 基本形式Parallel.ForEach(numbers, number =>{Console.WriteLine($"Processing {number} on thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");// 处理逻辑});}
}
高级用法
1. 带分区器的 Parallel.ForEach
Parallel.ForEach(numbers, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = 4 }, number =>
{Console.WriteLine($"Processing {number} with MaxDegreeOfParallelism = 4");
});
2. 使用 ParallelOptions 控制并行度
var options = new ParallelOptions
{MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount * 2, // 限制最大并行度CancellationToken = cancellationTokenSource.Token // 取消支持
};Parallel.ForEach(numbers, options, number =>
{// 处理逻辑
});
3. 带本地初始化和最终合并
Parallel.ForEach<int, long>(numbers, () => 0, // 本地初始化(number, loopState, localSum) =>{// 处理逻辑并返回本地状态localSum += number;return localSum;},(finalSum) =>{// 最终合并Console.WriteLine($"Partial sum: {finalSum}");Interlocked.Add(ref totalSum, finalSum);});
重要参数和特性
- MaxDegreeOfParallelism：控制最大并行任务数
- CancellationToken：支持取消操作
- 分区策略：自动将集合划分为多个分区，默认使用范围分区
- 异常处理：并行循环中的异常会被收集到 AggregateException 中
注意事项
- 线程安全：确保对共享资源的访问是线程安全的
- 顺序不保证：处理顺序与集合顺序无关
- 资源消耗：过度并行化可能导致性能下降
- 异常处理：需要适当处理 AggregateException
性能考虑
// 测量并行与非并行版本的性能差异
Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();// 并行版本
Parallel.ForEach(numbers, number =>
{// 耗时操作
});stopwatch.Stop();
Console.WriteLine($"Parallel version took {stopwatch.ElapsedMilliseconds} ms");
实际应用示例
// 处理大量文件
string[] files = Directory.GetFiles(@"C:\LargeFolder");Parallel.ForEach(files, file =>
{try{ProcessFile(file);}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"Error processing {file}: {ex.Message}");}
});
替代方案比较
- Parallel.ForEach：适用于数据并行场景，自动分区
- Task.WhenAll：适用于异步操作，更灵活的控制
- PLINQ：适用于查询场景，语法更简洁
总结
Parallel.ForEach 是处理可并行化集合操作的强大工具，特别适合 CPU 密集型任务。正确使用时可以显著提高性能，但需要注意线程安全、资源管理和异常处理等问题。
