【狼窝乀野狼】Parallel浅尝辄止

前段时间看到园子里面有同学在用Parallel进行批量插入数据库。后面也有很多同学针对这一事件给出了自己的看法和见解。我在这里不评论内容的好坏，至少能将自己东西总结分享这个是要靠勇气和毅力。

闲话少说，我在最近看崔鹏飞的github的时候，发现他对这块也做了一定的总结，那么我就他这块进行板书与展示。案例是怎么回事呢？话说我有一个公司，里面需要统计一下总收入，另外有一个公司被我收购了，我一起计算总收入。当一天我收购了N个公司，计算总收入的时候，我们采用并行计算。

    internal class Company
     {
         public decimal TotalIncome;

         public Company Merge(Company that)
         {
             Calc();
             TotalIncome += that.TotalIncome;
             return this;
         }

         /// <summary>
         /// 复杂运算
         /// </summary>
         private void Calc()
         {
             //TODO:省略500字
         }
     }

首先我们想到的是采用直接累加就行了吧，这是所谓的线性预算。

        /// <summary>
        /// 线性运行
        /// </summary>
        /// <param name="bigCompany"></param>
        /// <param name="smallCompanies"></param>
         /// <returns></returns>
        private static Company LinearMerge(Company bigCompany, IEnumerable<Company> smallCompanies)
        {
            foreach (Company smallCompany in smallCompanies)
            {
                bigCompany.Merge(smallCompany);
            }
            return bigCompany;
        }

采用线性运算，毫无疑问结果是正确的。但是，如果的N大一点，例如30000000个，可能就要花一点时间了。

那么是否我们可以采用并行处理呢？OK，直接上代码。

         /// <summary>
         /// 并行处理
         /// </summary>
         /// <param name="bigCompany"></param>
         /// <param name="smallCompanies"></param>
         /// <returns></returns>
         private static Company ParallelMerge(Company bigCompany, IEnumerable<Company> smallCompanies)
         {
             Parallel.ForEach(smallCompanies, smallCompany => bigCompany.Merge(smallCompany));
             return bigCompany;
         }    

时间很快，但是结果呢？结果和上面线性的一致么？

那么我如果在并行的基础上面加一把锁呢，保证每次独占资源。

         /// <summary>
         /// 并行加锁
         /// </summary>
         /// <param name="bigCompany"></param>
         /// <param name="smallCompanies"></param>
         /// <returns></returns>
         private static Company ParallelMergeLock(Company bigCompany, IEnumerable<Company> smallCompanies)
         {
             var obj = new object();
             Parallel.ForEach(smallCompanies, smallCompany =>
             {
                 lock (obj)
                 {
                     bigCompany.Merge(smallCompany);
                 }
             });
             return bigCompany;
         }    

毫无疑问，结果也是正确的，那么耗时可能我们就要关心了。那么耗时究竟怎么样呢？

我们可以采用函数式处理嘛。

         /// <summary>
         /// 函数式合并
         /// </summary>
         /// <param name="bigCompany"></param>
         /// <param name="smallCompanies"></param>
         /// <returns></returns>
         private static Company FunctionalMerger(Company bigCompany, IEnumerable<Company> smallCompanies)
         {
             return smallCompanies.Aggregate(bigCompany, (buyer, seller) => buyer.Merge(seller));
         }

那么我们在在函数式的基础上面进行并行化处理呢？

         /// <summary>
         /// 函数式的并行化
         /// </summary>
         /// <param name="bigCompany"></param>
         /// <param name="smallCompanies"></param>
         /// <returns></returns>
         private static Company FunctionParallelMerge(Company bigCompany, IEnumerable<Company> smallCompanies)
         {
             return smallCompanies.AsParallel().Aggregate(() => new Company(), (shell, smallCompany) => shell.Merge(smallCompany), (shell1, shell2) => shell1.Merge(shell2), bigCompany.Merge);
         }

上面提出了一些问题，这里我们用实际的测试数据查看。

测试代码

         private static IEnumerable<Company> GenerateSmallCompanies()
         {
             return Enumerable.Range(, ).Select(number => new Company { TotalIncome = number }).ToArray();
         }

         private static void PrintMergeResult(Func<Company, IEnumerable<Company>, Company> mergeMethod, string funcApproach)
         {
             var stopWatch = new Stopwatch();
             stopWatch.Start();
             var mergeResult = mergeMethod(new Company { TotalIncome =  }, m_SmallCompanies);
             stopWatch.Stop();
             Console.WriteLine("{0}:{1}  Time:{2}", funcApproach, mergeResult.TotalIncome, stopWatch.ElapsedMilliseconds);
         }

         private static void TryAll()
         {
             Console.WriteLine("============================");
             PrintMergeResult(LinearMerge, "简单直接     ");
             PrintMergeResult(ParallelMerge, "错误并行    ");
             PrintMergeResult(ParallelMergeLock, "加锁并行    ");
             Console.WriteLine("***********");
             PrintMergeResult(FunctionalMerge,"函数式合并 ");
             PrintMergeResult(FunctionParallelMerge, "函数式并行合并 ");
         }

         private static readonly IEnumerable<Company> m_SmallCompanies = GenerateSmallCompanies();
         static void Main()
         {
             Console.WriteLine("测试数据30000000个");
             for (int i = ; i < ; i++)
             {
                 TryAll();
             }
             Console.ReadKey();
         }

测试结果如下：

按照理论情况，错误并行应该比直接更快，但是不知道我机器（CPU AMD）上面出现这样的情况，其他情况还算正常。在另一台计算机（CPU Intel）上面运行测试，数据如下：