通过多线程提高性能

Question

我现在正在尝试通过使其多线程来提高 winform 应用程序的性能。目前该类如下所示：

public class MainClass
{
   List<DataItem> data; //thousands of DataItem, but each is independent

   //and a lot of non-thread-safe variables here,variable1 variable2 ...

   public void Go()
   {
      data.ForEach(item => DealWithDataItem(item));
   }

   public void DealWithDataItem(DataItem item)
   {
      //costs really long time here
      Step1(item);
      Step2(item); //and a lot of StepN(item)
   }

   public void StepN(DataItem item)
   {
      //variable1 = blabla
      //variable2 = blabla ..etc
   }
}

我想为每个 DataItem 使用 ThreadPool。

data.ForEach(item => ThreadPool.QueueUserWorkItem( s => DealWithDataItem(item) ));

但这么多非线程安全变量！我无法在某些方法中声明它们，因为它在 StepN 方法之间共享。而且让它们全部都是线程安全的非常困难！我做错了什么吗？有什么好的解决办法吗？谢谢！

Answer 1

尝试使用 ParallelEnumerable.AsParallel。

data.AsParallel.ForEach(DoWork);

它将根据处理器/内核的数量自动创建线程。
唯一的问题是它包含在 Framework 4.0 中。
有关 PLINQ 的详细信息。 （正如andras评论的那样：对于framwork 3.5，它可以作为独立的反应式扩展 (Rx))

UPD：正如 0xA3 所说，强烈建议重构代码，使每个项目都有自己的计算变量。
我建议你将计算逻辑提取到DataItem中

，或者创建像“Calculator”这样的特殊类，这将完成所有工作，因此DataItem只会存储数据，计算逻辑将包含在Calculator类中。

data.AsParallel.ForEach(x=> new Calculator().DoWork(x));

其中 Calculator 类是这样的

class Calculator
{
   // variables here

  void DoWork(DataItem item)
  {
     Step1(item);
     Step2(item);
     // ...
     // StepN(item);
  }
}

Answer 2

最好的方法可能是重构代码，以便摆脱不同数据项之间共享的所有字段。

更改（或子类化）DataItem 类以包含用于操作 dataItem 的所有相关数据和方法，以便您的代码更改为如下所示：

public void DealWithDataItem(DataItem item)
{
    item.Step1(); // does not change the state of `this` 
                  // and only changes variables that are private to `item`
    item.Step2(); // and a lot of StepN(item)
}

Answer 3

由于每个 DataItem 都是独立的，因此将工作移至新的 DataItem 工作方法中，并让每个实例自行处理：

public class MainClass
{
    List<DataItem> data; //thousands of DataItem, but each is independent

    public void Go()
    {
        data.ForEach(item => ThreadPool.QueueUserWorkItem(s => s.DealWithSelf()));
    }
}

public class DataItem
{
    //and a lot of non-thread-safe variables here,variable1 variable2 ...

    void DealWithSelf()
    {
        //costs really long time here
        Step1(item);
        Step2(item); //and a lot of StepN(item)
    }

    public void StepN(DataItem item)
    {
        //variable1 = blabla
        //variable2 = blabla ..etc
    }
}

Answer 4

MainClass 在你的 GUI 线程中吗？您不应该在 GUI 线程中进行任何数据处理；在单独的线程中运行MainClass。

如何做到这一点？这完全取决于您未向我们展示的 blabla 内容。 MainClass 需要返回结果吗？使用BeginInvoke/EndInvoke。您需要更新 GUI 吗？使用BackgroundWorker。如果您想要更好的答案，您必须向我们提供更多信息。