Kết quả tổng kết khác nhau với Parallel.ForEach

Question

Tôi có một vòng lặp foreach mà tôi đang song song và tôi nhận thấy điều gì đó kỳ lạ. Mã trông giống như

double sum = 0.0; 

Parallel.ForEach(myCollection, arg => 
{ 
    sum += ComplicatedFunction(arg); 
}); 

// Use sum variable below 

Khi tôi sử dụng vòng lặp thông thường foreach Tôi nhận được kết quả khác. Có thể có một cái gì đó sâu hơn xuống bên trong ComplicatedFunction nhưng có thể biến số sum đang bị ảnh hưởng không bị ảnh hưởng bởi sự song song?

Answer 1

có thể biến số tiền đang bị ảnh hưởng không bị ảnh hưởng bởi sự song song?

Có.
Quyền truy cập vào số double không phải là nguyên tử và hoạt động sum += ... không bao giờ là chủ đề an toàn, ngay cả đối với các loại nguyên tử. Vì vậy, bạn có nhiều điều kiện chủng tộc và kết quả là không thể đoán trước.

Bạn có thể sử dụng một cái gì đó như:

double sum = myCollection.AsParallel().Sum(arg => ComplicatedFunction(arg)); 

hoặc, trong một ký hiệu ngắn hơn

double sum = myCollection.AsParallel().Sum(ComplicatedFunction); 

Answer 2

Nếu bạn nghĩ về điều đó sum += ComplicatedFunction như đang thực sự bao gồm một loạt các hoạt động, nói:

r1 <- Load current value of sum 
r2 <- ComplicatedFunction(...) 
r1 <- r1 + r2 

Vì vậy, bây giờ chúng tôi ngẫu nhiên xen kẽ hai (hoặc nhiều) trường hợp song song của việc này. Một sợi có thể giữ một "giá trị cũ" cũ của tổng mà nó sử dụng để thực hiện tính toán của nó, kết quả của nó ghi lại trên đầu trang của một số phiên bản sửa đổi của tổng. Đó là một điều kiện đua cổ điển, bởi vì một số kết quả đang bị lạc theo một cách không xác định dựa trên cách xen kẽ được thực hiện.

Answer 3

Giống như các câu trả lời khác được đề cập, cập nhật biến số sum từ nhiều luồng (đó là những gì mà Parallel.ForEach thực hiện) không phải là thao tác an toàn theo luồng. Bản sửa lỗi nhỏ nhặt có được khóa trước khi thực hiện cập nhật sẽ khắc phục sự cố rằng vấn đề.

double sum = 0.0; 
Parallel.ForEach(myCollection, arg => 
{ 
    lock (myCollection) 
    { 
    sum += ComplicatedFunction(arg); 
    } 
}); 

Tuy nhiên, điều đó lại giới thiệu một vấn đề khác. Kể từ khi khóa được mua lại trên mỗi lần lặp lại thì điều đó có nghĩa là việc thực thi mỗi lần lặp lại sẽ được tuần tự một cách hiệu quả. Nói cách khác, sẽ tốt hơn nếu chỉ sử dụng vòng lặp cũ foreach cũ.

Bây giờ, mánh khóe trong việc có được quyền này là phân chia vấn đề trong các chucks riêng biệt và độc lập. May mắn thay đó là siêu dễ thực hiện khi tất cả những gì bạn muốn làm là tổng kết quả của các phép lặp bởi vì phép tính tổng là giao hoán và kết hợp và bởi vì các kết quả trung gian của các phép lặp là độc lập.

Vì vậy, đây là cách bạn làm điều đó.

double sum = 0.0; 
Parallel.ForEach(myCollection, 
    () => // Initializer 
    { 
     return 0D; 
    }, 
    (item, state, subtotal) => // Loop body 
    { 
     return subtotal += ComplicatedFunction(item); 
    }, 
    (subtotal) => // Accumulator 
    { 
     lock (myCollection) 
     { 
      sum += subtotal; 
     } 
    });