并行加速的常用方法

发布时间 2024-01-02 21:43:23作者: 专注视觉

方式1:
这段代码的作用是创建并配置了一个ParallelOptions对象,用于设置并行操作的选项
其中,MaxDegreeOfParallelism属性指定了并行度的上限,即同时执行的任务数量。通过设置为Environment.ProcessorCount,
可以将并行度设置为当前计算机可用的处理器核心数。这样可以充分利用计算机的处理能力,并且避免过度并行导致性能下降。
在使用Parallel类进行并行操作时,可以将这个ParallelOptions对象传递给相关方法来对并行操作进行配置,从而实现更好的性能和资源利用。

存在问题

线程安全问题:当多个线程访问共享资源时,如果没有适当的同步,可能会导致数据竞争和不一致的行为。必须确保对共享资源的访问是线程安全的。
上下文切换开销:并行处理意味着操作系统需要在多个线程之间进行上下文切换。对于小任务,这种切换的开销可能会超过并行化带来的性能提升。
死锁风险:如果多个线程互相等待对方持有的资源,可能会导致死锁。
资源竞争:多个线程同时请求有限的资源(如内存或I / O设备)可能会导致资源竞争和性能降低。
顺序问题:并行处理可能会改变操作的顺序,这在对顺序敏感的任务中可能会导致问题。
调试难度:并行程序更难调试,因为问题的出现和消失可能不具有可预测性。
性能不一定会提升:并不是所有任务都适合并行化。对于一些任务,特别是那些已经高度优化的串行代码,尝试并行化可能不会带来性能提升,甚至可能会降低性能。
代码复杂性:并行化可能会使代码更加复杂,更难以理解和维护。
var options = new ParallelOptions
{
MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount
};
// 使用Parallel循环并行处理每个数据块
Parallel.ForEach(Enumerable.Range(row1, row2 - row1), options, row =>
{

for (int col = col1; col < col2; col++)

{

}

});

 

方式2:

// 将图像分割成四部分
int width = image.Width;
int height = image.Height;
int partWidth = width / 2;
int partHeight = height / 2;
List<HImage> parts = new List<HImage>();
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
for (int j = 0; j < 2; j++)
{
int left = j * partWidth;
int upper = i * partHeight;
int right = (j + 1) * partWidth;
int lower = (i + 1) * partHeight;
HImage part = image.Crop(left, upper, right, lower);
parts.Add(part);
}
}
// 并行计算每个部分的像素坐标
List<Thread> threads = new List<Thread>();
foreach (HImage part in parts)
{
Thread thread = new Thread(() => ProcessPart(part));
threads.Add(thread);
thread.Start();
}
// 等待所有线程完成
foreach (Thread thread in threads)
{
thread.Join();
}
// 关闭图像
image.Dispose();
}
static void ProcessPart(HImage part)
{
// 在这里执行图像的并行计算
// 例如,可以提取图像的特征或进行分析
// 这里只是简单地打印图像的尺寸和每个像素的坐标
int width = part.Width;
int height = part.Height;
Console.WriteLine($"Part size: {width}x{height}");
for (int x = 0; x < width; x++)
{
for (int y = 0; y < height; y++)
{
// 获取像素坐标
double pixelX = part.XLD(x, y);
double pixelY = part.YLD(x, y);
// 在这里执行并行计算
Console.WriteLine($"Pixel coordinate: ({pixelX}, {pixelY})");
}
}
}