Parallel.ForEach 会按照 MaxDegreeOfParallelism=1 的顺序进行处理吗？

Posted 2023-05-07

【中文标题】Parallel.ForEach 会按照 MaxDegreeOfParallelism=1 的顺序进行处理吗？

【英文标题】：Will Parallel.ForEach process in order with MaxDegreeOfParallelism=1?

【发布时间】：2017-08-06 07:08:02

【问题描述】：

Parallel.ForEach() 和 MaxDegreeOfParallelism==1 是否保证按顺序处理输入可枚举？

如果答案是“否”，有没有办法强制执行这种行为？

【问题讨论】：

我能问一下你为什么想知道这个吗？只是学术好奇心，还是您遇到了某种现实问题？

@mituw16：我在链接的 MSDN 文章中找不到任何提示。进行一些测试也不能保证“是”。

这样的问题取决于实现细节，如果 msdn 没有说明，将来可以更改。你需要按顺序运行吗？然后使用Queue<>。

如果您的测试代码需要按顺序处理实际情况下不按顺序排列的内容，那么您的测试就有缺陷。重写它以便验证结果不依赖于这个假设，或者重写被测代码以在 MaxDegreeOfParallelism 为 1 时产生显式异常，这样您就可以确保它在所有情况下的行为一致。显然，第一个选项更可取。

@l33t - 查看源代码或运行测试不会告诉您有关未来实现的任何信息。您需要文档中的 explicit 语句。

【参考方案1】：

首先，Microsoft's official documentation on parallel programming 声明执行顺序无法保证是正确的。

Parallel.ForEach 方法不保证执行顺序。与顺序 ForEach 循环不同，传入的值并不总是按顺序处理。

最好使用Parallel.ForEach，因为公共 API 的设计目的是：以并行方式处理项目。如果您需要按顺序处理项目，最好使用常规的foreach 循环。意图比使用MaxDegreeOfParallelism = 1 更清晰。

话虽如此，出于好奇，我查看了 .NET 4.7.1 的源代码。简短的回答是是的，如果MaxDegreeOfParallelism = 1，项目将按顺序处理。但是，您不应该在未来的实现中依赖它，因为它可能并不总是这样。

看一下Parallel.ForEach，然后继续看下去，你最终会看到要迭代的集合是分区的（这个过程有点不同，不管是TSource[]，List<TSource>，或IEnumerable<TSource>。

Task.SavedStateForNextReplica 和 Task.SavedStateFromPreviousReplica 在 ParallelForReplicaTask 中被覆盖，以便在并行运行的任务之间传达状态。在这种情况下，它们用于传达任务应该迭代哪个分区。

最后，我们来看看Task.ExecuteSelfReplicating。 ParallelForReplicatingTask 根据指定的并行度以及任务调度程序的 MaximumConcurrencyLevel 覆盖 ShouldReplicate。所以，MaxDegreeOfParallelism = 1 只会创建一个子任务。因此，此任务将仅在创建的单个分区上运行。

所以，为了回答您的问题：在撰写本文时，Parallel.ForEach 和 MaxDegreeOfParallism = 1 将枚举集合 from beginning to end 为 TSource[]，from beginning to end 为 IList<TSource>，use GetEnumerator 为 @ 987654349@，路径略有不同，具体取决于 IEnumerable<TSource> 是否可以转换为 OrderablePartitioner<TSource>。这三个路径在Parallel.ForEachWorker中确定。

我强烈建议您自行浏览源代码以亲自查看。

我希望这能够回答你的问题，但记住这一点非常重要：不要依赖这个。这种实现很有可能在未来发生变化。

【参考方案2】：

来自 MSDN：

Parallel.ForEach 方法不保证执行顺序。与顺序 ForEach 循环不同，传入的值并不总是按顺序处理。

https://msdn.microsoft.com/library/ff963552.aspx