C#并行编程实战:掌握.NET 4 Parallel Extensions
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更新于2024-07-24
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"C#并行编程高级教程:精通.NET 4 Parallel Extensions中文(第一部分)"
本书是一本深入探讨C#并行编程的高级教程,专注于.NET Framework 4中的Parallel Extensions,旨在帮助开发者充分利用多核计算机系统的计算潜力。作者Caston C. Hillar是一位经验丰富的并行编程专家,他分享了关于如何使用C# 4、Visual Studio 2010和.NET Framework 4创建高效并行应用的见解。
主要知识点包括:
1. **基于任务的程序设计**:书中详细介绍了如何利用Task Parallel Library(TPL)设计稳定的可扩展并行应用程序。强调了并发思想在设计中的重要性,解释了交错并发、并发和并行的区别,并提供了如何最小化临界区和理解多核并行程序设计原则的指导。
2. **命令式数据并行**:这部分内容涵盖了如何将串行代码转换为并行代码,特别是使用`Parallel.Invoke`、`Parallel.For`和`Parallel.ForEach`进行循环并行化。同时,讨论了如何指定并行度,以及通过甘特图识别和减少临界区。
3. **命令式任务并行**:讲述了如何创建和管理任务,包括理解Task的状态和生命周期,使用任务进行并行化,等待任务完成,取消任务,以及从任务获取返回值。此外,还提到了任务选项和延续任务的概念。
4. **并发集合**:介绍了`System.Collections.Concurrent`命名空间下的并发集合,如`ConcurrentQueue`、`ConcurrentStack`、`ConcurrentBag`和`ConcurrentDictionary`,以及如何将传统集合转换为并发安全的版本。
5. **协调数据结构**:讲解了处理并发难题的方法,如竞争条件、死锁的避免,以及如何使用原子操作、本地存储、同步原语(如Monitor、Semaphore、Mutex和SpinLock)、手动重置事件和CountdownEvent来控制并发访问。
6. **PLINQ:声明式数据并行**:PLINQ(Parallel LINQ)是C#中的并行查询语言,它允许开发者使用熟悉的LINQ语法进行并行处理。书中解释了如何从LINQ转换到PLINQ,如何指定执行模式,以及如何使用数据分区、并行度控制和异常处理。
7. **Visual Studio 2010的并行调试**:这部分涵盖了如何利用Visual Studio 2010的并行任务调试器窗口,包括查看Parallel Stacks图,调试匿名方法、任务和线程,这对于调试并行代码至关重要。
书中的内容还包括线程池、异步编程模型、并行测试和调优、向量化(SIMD指令)和其他并行库的讨论。附录提供了.NET 4中与并行相关的类图和并发UML模型,以帮助读者更好地理解和实现并行编程。
这本书对于希望提升并行编程技能的C#开发者来说是一份宝贵的资源,它不仅提供了理论知识,还提供了实践经验,帮助开发者在实践中解决并发和并行编程中的挑战。
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tjoy2005
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