PLINQ vs Sync Over Async：有什么区别？

Question

我喜欢 PLINQ。在我所有关于各种并行化模式的测试用例中，它都表现良好且始终如一。但是我最近遇到了一个让我有点困扰的问题：这两个示例之间的功能区别是什么？什么（如果有的话）使 PLINQ 示例与以下反模式不相似或不等价？

PLINQ：

public int PLINQSum()
{
    return Enumerable.Range(0, N)
        .AsParallel()
        .Select((x) => x + 1)
        .Sum();
}

通过异步同步：

public int AsyncSum()
{
    var tasks = Enumerable.Range(0, N)
        .Select((x) => Task.Run(() => x + 1));

    return Task.WhenAll(tasks).Result.Sum();
}

Answer 1

AsyncSum 方法不是Sync over Async 的示例。这是使用Task.Run 方法以并行计算的示例。您可能认为Task = async，但事实并非如此。 Task 类是在 2010 年随 .NET Framework 4.0 引入的，作为 Task Parallel Library、two years before 的一部分，是 2012 年随 .NET Framework 4.5 出现的异步/等待技术的一部分。

什么是异步同步：我们使用这个术语来描述异步 API 被调用然后同步等待，导致线程被阻塞直到异步操作完成的情况。这意味着异步 API 具有真正的异步实现，这意味着它在操作进行中时使用no thread。 .NET 平台内置的大多数异步 API，but not all，都具有真正的异步实现。

您问题中的两个示例在技术上是不同的，但这并不是因为其中一个是 Sync over Async。他们都不是。两者都在并行化同步操作（数学加法x + 1），如果不使用 CPU 就无法执行。当我们使用 CPU 时，我们使用线程。

将AsyncSum 方法描述为反模式可能是公平的，但不是因为它是同步而不是异步。您可能希望将其称为反模式，因为：

1. 它为序列中的每个数字分配和安排Task，与必须执行的微小计算工作相比，会产生巨大的开销。
2. 它在并行操作的整个持续时间内使ThreadPool 饱和。
3. 它强制ThreadPool 创建额外的线程，导致超额订阅（线程多于 CPU）。这会导致操作系统有更多工作要做（在线程之间切换）。
4. 在出现异常时会出现不良行为。它不会在发生错误后立即停止操作，而是始终为序列中的所有元素调用 lambda。因此，您必须等待更长的时间才能观察到错误，最后您可能会观察到大量错误。
5. 它不使用当前线程。当前线程被阻塞，什么都不做，而所有工作都由ThreadPool线程完成。相比之下，PLINQ 将当前线程用作其工作线程之一。您也可以手动执行此操作，通过使用Task 构造函数（而不是Task.Run）创建一些任务，然后使用RunSynchronously 方法在当前线程上运行它们，而其余任务安排在ThreadPool。

var task1 = new Task<int>(() => 1 + 1); // Cold task
var task2 = Task.Run(() => 2 + 2); // Hot task scheduled on the ThreadPool
task1.RunSynchronously(); // Run the cold task on the current thread
int sum = Task.WhenAll(task1, task2).Result.Sum(); // Wait both tasks

名称AsyncSum 本身是不合适的，因为该方法内部没有任何异步发生。一个更好的名字可能是WhenAll_TaskRun_Sum。