.NET 4.0 Beta 1 将为 PLINQ 带来些什么？

Ed Essey，微软并行计算团队的程序经理，记述了

一些针对 PLINQ 的最新增强功能，很快要发布的.NET 4.0 Beta 1 将会包含这些功能。他们涉及到：“With"运算符模式（Operators Pattern）、执行模式（ Execution Mode）、取消操作（Cancellation）、部分代码的重构、性能提升。

在 Beta 1 中完整的 PLINQ 增强列表是：

• With- 运算符模式
• 执行模式
• 取消操作
• 自定义分区
• 部分代码的重构
• 合并选项
• AsMerged 又重新命名为 AsSequential
• 二元运算符现在需要两边都进行 AsParallel
• 性能提升
• 删除了很少用到的运算符

“With”运算符模式。有 4 个新的方法：

• e.AsParallel().WithDegreeOfParallelism
• e.AsParallel().WithExecutionMode
• e.AsParallel().WithCancellation
• e.AsParallel().WithMergeOptions

执行模式。PLINQ 把消耗相似资源过程调整为一个 LINQ-to-Objects 查询，特别地与内存消耗相关的东西。当一个 PLINQ 调用被认为会消耗太多资源，那么调用就连续地执行而不进行并行处理。是否转换到连续执行，是根据查询的具体情况来决定的。如下的查询就会被连续地执行：

• 包含编入索引的 Select，编入索引的 Where，编入索引的 SelectMany 或者位置不在原始顺序上的 ElementAt 的查询。索引排序容易受到改变排序规则（如 OrderBy）运算符和删除元素（如 Where）运算符的影响。
• 在已经偏离原始顺序的情况下（参看上面的条目），包含 Take、TakeWhile、Skip、SkipWhile 运算符的查询，。
• 包含 Zip、SequenceEquals 的查询，除非其中一个数据源具有初始排序的索引，并且其他数据源是可索引的（比如一个数组或 IList）。
• 包含 Concat 的查询，除非它是应用到可索引的数据源上。
• 包含 Reverse 的查询，除非应用到可索引的数据源上。

为了强制并行执行，可以这样做：

 
e.AsParallel().WithExecutionMode(ParallelExecutionMode.ForceParallelism)

取消操作。并行运算可以如下面例子所示那样被取消：

var cts = new CancellationTokenSource();

var q = a.AsParallel().WithCancellation(cts.Token).Where(x=>Filter(x)).Select(x=>DoWork(x);

– separate thread –

foreach (var e in q) { … } // Statement 1

– separate thread –

var l = q.ToList(); // Statement 2

– separate thread –

cts.Cancel(); // this will attempt to cancel any in-flight queries,

// including both statements 1 and 2

自定义分区。Partitioner、OrderablePartitioner类和 Partitioner 工厂类提供了对数据如何分区的控制。

部分代码的重构。IParallelEnumerable、IParallelEnumerable和 IParallelOrderedEnumerable 接口不再是接口而变为不可被扩展的抽象类了：ParalellQuery、ParalellQuery和 OrderedParallelQuery。原因是，一开始他们就不会被扩展。

合并选项。“从 AsMerged 中移出了 ParallelMergeOptions 的处理。合并缓冲区现在通过 WithMergeOptions 方法来设定。”

AsMerged。AsMerged 又重命名为曾经使用的和 AsParallel 类似的名称——AsSequential。

二元运算符。涉及两个数据源的 LINQ 运算符需要两边都进行 AsParallel。类似下面这样的运算：

 
a.AsParallel().AsOrdered().Zip(<b>b</b>, (x, y) => x*y);

可并行化为：

 
a.AsParallel().AsOrdered().Zip(<b>b.AsParallel()</b>, (x, y) => x*y);

或

 
a.AsParallel().AsOrdered().Zip(<b>b.AsParallel().AsOrdered()</b>, (x, y) => x*y);

影响到的运算符：Zip、Join、JoinGroupJoin、Concat、SequenceEqual、Union、Intersect、Except。

性能提升

1，保序流水线处理（Order-preserving pipelining）进行了合并——之前，在查询上一执行 AsOrdered，就会在生成单个元素之前迫使整个查询执行。现在进行了优化，以便来自查询的元素只在 MergeOptions 值为 Default（AutoBuffered）和 NotBuffered 的时候才生成。

2，针对未实现 IList的数据源，提升了分区正确性。

3，某些基于 IList或数组的查询具有更好的性能。

4，大块分区尺寸进行了调整——基于 IList和数组这样的数据源（也即非可索引的数据源）的查询，大块分区是最常见的分区方案（partitioning scheme）。随着越来越多的大块分区被访问，他们的尺寸也就不断增长。这是对如下两种情况的一个平衡：a）对小数据集进行查询，但在查询中要进行昂贵的委托处理，b）对大数据集进行查询，但在查询中不用进行昂贵的委托处理。

5，消除了有可能存在的错误共享情况，在某些情况下可以提升 6 倍的性能。

删除了很少用到的运算符。某些运算符是为了性能原因而创建的，但是并没有为 LINQ 提供任何性能好处，因而被移除了。哪些运算符要移除并未确定。

查看英文原文： What Is .NET 4.0 Beta 1 Going to Bring to PLINQ?