O que são loop Parallel.For e Parallel.ForEach? – c# .net terminologia

Pergunta:


Vi o uso de Parallel.For e Parallel.ForEach em alguns lugares, sei que são loops, mas não entendi como e quando devo usá-los e tenho minhas duvidas.

O que são loop Parallel.For e Parallel.ForEach?

Quando devemos usá-los?

Tem alguma diferença entre eles?

Autor da pergunta Marconcilio Souza

MurariAlex

Imagine que você tem um diretório no seu computador com 8 arquivos de música no formato FLAC. Excelente formato a propósito, áudio limpo.

Agora imagine que você quer converter estes arquivos de FLAC para MP3 (não tão bom assim) pois seu cd-player (nem o meu) reconhecem o formato FLAC. Você vai criar seu próprio código para converter arquivos de áudio:

Primeiro, vamos obter uma lista com os áudios usando um método que eu inventei agora.

FlacAudio[] audioFiles = FlacHelper.ReadFromDirectory("caminhoDoDiretorio");

Pronto, temos uma lista com os 8 arquivos de música.

Agora vamos converter eles:

List<Mp3Audio> mp3Files = new List<Mp3Audio>();

foreach (FlacAudio file in audioFiles)
{
   Mp3Audio mp3 = FlacHelper.ConvertToMp3(file);
   mp3Files.Add(mp3);
}

// Salvar os arquivos convertidos no diretório destino...

Aqui, neste iterador foreach apenas uma thread é usada para cada um dos 8 arquivos, então enquanto o primeiro está sendo convertido, os outros 7 estão impacientes aguardando. Mas olha só, você possuí um processador Intel Core I7 com 8 threads disponíveis, então para que esperar?

Vamos reescrever código para que todo esse poder de processamento seja usufruído:

List<Mp3Audio> mp3Files = new List<Mp3Audio>();

Parallel.ForEach(audioFiles, file =>
{
   Mp3Audio mp3 = FlacHelper.ConvertToMp3(file);
   mp3Files.Add(mp3);
});

Pronto, neste código o foreach do Parallel descobre e utiliza todos os threads disponíveis do seu processador para que a ação, que no caso é converter arquivos de áudio, seja executado paralelamente, então cada thread vai converter um arquivo ao mesmo tempo.

Considerando que levaria 1 minuto para cada arquivo, o foreach padrão levaria um total de 8 minutos, enquanto um Parallel.ForEach levaria 1 minuto considerando 8 arquivos no diretório e um processador com 8 threads.

O Parallel.For funciona exatamente como você imagina:

List<Mp3Audio> mp3Files = new List<Mp3Audio>();

Parallel.For(0, files.Length - 1,
index => { 
            Mp3Audio mp3 = FlacHelper.ConvertToMp3(audioFiles[index]);
            mp3Files.Add(mp3);
         }); // Index é o número da iteração atual, que neste caso parte de zero e é incrementada a cada iteração.

Quando utilizar:

Para operações que dependam de processamento (CPU-Bound) e que possam ser executadas de maneira paralela quando houver mais de uma ocorrência de item a ser processado, similarmente a nossa lista de músicas.

Ressalva:

Utilizar o Parallel.ForEach em operações/iterações simples que não utilizam muitos recursos não é garantia de ser mais rápido do que um foreach padrão. Na verdade o custo de alocar threads da maneira que o Parallel faz pode causar uma “overhead” que deixe seu código mais lento, então o “peso” da operação a ser executada dentro do foreach é o que vai ditar se compensa ou não a utilização da forma paralela.

Alguns processamentos em coleções de dados ou algum algoritmo que seja feito como uma repetição, desde que não dependentes da sequência a ser executada, podem se beneficiar se forem feitos em paralelo aproveitando a capacidade atual dos processadores de possuírem vários unidades independentes de processamento, em geral isto se dá através de threads. Entretanto fazer uso de threads nem sempre é simples, por isso foi criado um framework de processamento paralelo que abstrai isto para você, então em vez de execução um loop normal você cria uma função anônima (lambda) com o algoritmo a ser executado e transfere para o framework executar em paralelo da melhor forma possível, toda lógica internet e cuidados a serem tomados, como consolidar o resultado fica a cargo do framework.

Sequências que dependem do resultado anterior para continuar a execução não conseguem ser paralelizados. Somar os itens de uma coleção ou achar quais os primos funciona bem, mas uma progressão de qualquer forma, aritmética, Fibonacci, etc.) não dá certo.

O ForEach é usado para coleções de dados e o For é usado para processamentos repetidos em geral, o que não impede, mas não é o ideal, que seja usado em coleções de dados.

Veja também: Foreach do C# vs ForEach() do EF6

leitura obrigatória: É sempre garantido que uma aplicação com múltiplas threads rode mais rápido que usando uma única thread?. Não tente usar este mecanismo para fazer operações com arquivos ou que acessem recursos externos ao processador, ele foi feito para utilizar melhor o processador e não os dispositivos externos que se dão melhor com assincronismo.

Respondendo:

O que são os loops.

São similares aos loops for e for each, porém otimizados para programação paralela de dados.

Quando devemos usá-los.

É complicado definir um cenário ideal, mas sempre quando é necessário obter desempenho de execução com multiplas threads. O Parallel, é utilizado para poder fazer duas coisas ao mesmo tempo, utilizando varias threads.

Existe diferença entre eles?

A mesma entre o for comum e o foreach comum.

Fonte

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