Язык программирования C#9 и платформа .NET5 - Троелсен Эндрю

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"

(window.adrunTag = window.adrunTag || []).push({v: 1, el: 'adrun-4-390', c: 4, b: 390})

    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.