C# TPL并行只执行一部分就退出，求解？

[qingfy2007]

背景介绍:

开发环境 ：VS2010简体中文旗舰版
.net 版本：.net4.0
CPU ：双核四线程【Intel】
错误现象 ：使用 TPL 编写多核并行代码，发现只并行了其中的一部分（不能并行到底），之后就由一条线程执行到结束。编译时，代码没有问题，运行时，有时候出现运行到一定程度，程序就卡住，不再执行下去，就像死机一样。下面就贴出代码。

[qingfy2007]

首先贴出控制台执行程序，验证该代码是正确的。代码具体如下：
using System;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Collections.Generic;

using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace Test
{
class A
{
public String strName;

public A( String str )
{
this.strName = str;
}

public void printMessage()
{
System.DateTime dt = System.DateTime.Now;

for( int i = 0; i < 50000; i++ )
{
Console.WriteLine( "当前时间 " + String.Format( "{0:yyyy-MM-dd HH::mm::ss::ffff}",dt ) + " " +
" i = " + i + " " + this.strName ); // 注意时间的格式化;
}
}
}

class Program
{
static void Main( string[] args )
{
A a1 = new A( "11111" );
A a2 = new A( "22222" );
A a3 = new A( "33333" );
A a4 = new A( "44444" );


System.Threading.ThreadStart del = delegate()
{
try
{
System.Threading.Tasks.Parallel.Invoke(
() => a1.printMessage(),
() => a2.printMessage(),
() => a3.printMessage(),
() => a4.printMessage()
);
}
catch( AggregateException ex )
{
System.Windows.Forms.MessageBox.Show( "出错了！" + "出错原因:" + ex.Message );
}
};

System.Threading.Thread th = new System.Threading.Thread( del );
th.IsBackground = true;
th.Start();

Console.WriteLine( "单击任意按键可结束测试！" );
Console.ReadKey();
}
}
}

贴出图片，可以看出并行代码执行OK，且能执行到底。

[qingfy2007]

感谢以上各位的热情回复，我突然发现我写错了一句代码：
static System.Threading.Semaphore sep = new System.Threading.Semaphore(10, 100);

因为我只启动四条线程，所以这句代码应该是：
static System.Threading.Semaphore sep = new System.Threading.Semaphore(1, 4);

现在可以并行到底了，但是 CPU de 的使用率 只有 40% ，并不高，以下贴图佐证：


并行贴图展示:


再问:

[qingfy2007]

刚才点错了，现在贴并行的图片:


再次提问:

1、为什么 CPU 的使用率只有 40% ，而控制台的使用了可以到达 95%？

2、如何提高 CPU 的使用率？

求指点，TKS

[魔者侠心之明星级程序员]

你就把Semaphore去掉好拉。
你把System.Threading.Semaphore(10, 100);改为System.Threading.Semaphore(1, 4);还是勿用Semaphore。
我就不相信你那个sep.Release(); 4次循环后不会报错。但或许你看不到，你因为你吞掉了exception。

[qingfy2007]

我尝试着放弃了 Semaphore ，即把:

static System.Threading.Semaphore sep = new System.Threading.Semaphore(1, 4);
sep.WaitOne();
sep.Release();

注释掉，结果发现，执行到了几百次就卡住了，程序无法执行下去，就像这个程序死了似的，贴图佐证:

[魔者侠心之明星级程序员]

哎，把 static System.Threading.Semaphore sep = new System.Threading.Semaphore(1, 4);
跟sep.Release(); 那两行注释掉就那么难吗？
实在搞不懂你这里用Semaphore来做什么，如果你真的控制并发度应该由Parallel.Invoke ParallelOptions来控制啊。
还有，你的程序问题很多，很多代码写的很随意的， 下面的代码要它干嘛的？根本起不到作用。
if( this.InvokeRequired ) // 返回值为 true,表示来自 UI 线程;
//if ( true ) // 返回值为 true,表示来自 UI 线程;
{
Object[] value = { this.txtShow };
this.Invoke(this.sf, value);
}

另外，我就好奇为什么你能在main thread之外更新线程了，原来你用了CheckForIllegalCrossThreadCalls，这？？？？

[qingfy2007]

【 SQL_Beginner Debugging之傲气魔君】： 你好，那两行我已经注释了的（见 11 楼 本人回复），你说的： if( this.InvokeRequired ) // 返回值为 true,表示来自 UI 线程; //if ( true ) // 返回值为 true,表示来自 UI 线程; { Object[] value = { this.txtShow }; this.Invoke(this.sf, value); } 根本不起作用，是真的，感谢赐教。 使用：CheckForIllegalCrossThreadCalls 是因为我是用线程启动并行程序的，这种方式可行，因为控制台程序也是用这种方式启动的。 我可以把代码传给你。你帮我看看，可否？ 我QQ：756385819

[以专业开发人员为伍]

把你的 this.Invoke 改为 this.BeginInvoke。 我印象中，我好像从来没有使用过 Invoke，都是 BeginIncoke。我从来都非常注意不要稀里糊涂地写出阻塞式的程序。

[魔者侠心之明星级程序员]

看得出你不会使用System.Threading.Semaphore，最简单的方法就是把它去掉。

[魔者侠心之明星级程序员]

另外，你在 catch (System.AggregateException ex)那个地方设置断点你就知道什么错误了，是Semaphore的问题。

[qingfy2007]

上面的代码说明了 C# 的并行是没有问题的，下面我稍微修改了一下实现，即：将打印的位置由控制台转到 RichTextBox 中，现封装一个 C# DLL以具体实现并行代码，之后，创建一个应用窗体程序，由该程序去调用。 C# DLL： using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //using System.Core; using System.Data; //using System.Data.DataSetExtensions; using System.Xml; using System.Xml.Linq; using System.Threading; using System.Windows.Forms; using System.Threading.Tasks; using System.Runtime.InteropServices; namespace SyncThread { public class SyncMethod { public System.Windows.Forms.RichTextBox txt; // 指定要输出文本的文本框; static System.Threading.Semaphore sep = new System.Threading.Semaphore(10, 100); public SyncMethod( System.Windows.Forms.RichTextBox txt ) { this.txt = txt; } public void printMessage( String str,int index ) { System.DateTime dt = System.DateTime.Now; if( null == this.txt ) { MessageBox.Show( " txt 值为空!" ); return; } for( int i = 0; i < 5000; i++ ) { this.txt.AppendText( "当前时间 " + String.Format("{0:yyyy-MM-dd HH::mm::ss}", dt) + " " + str + " = " + i + " " + index + "\n" ); // 注意时间的格式化; sep.Release(); // 释放自增减锁; } } }; public class DoWork { private SyncMethod st1; private SyncMethod st2; private SyncMethod st3; private SyncMethod st4; public System.Windows.Forms.RichTextBox txt; public DoWork( System.Windows.Forms.RichTextBox txt ) { this.txt = txt; this.st1 = new SyncMethod( this.txt ); this.st2 = new SyncMethod( this.txt ); this.st3 = new SyncMethod( this.txt ); this.st4 = new SyncMethod( this.txt ); } public void handle() { System.Threading.ThreadStart del = delegate() { try { System.Threading.Tasks.Parallel.Invoke( () => this.st1.printMessage( "aaaa",1111 ), () => this.st2.printMessage( "bbbb",2222 ), () => this.st3.printMessage( "cccc",3333 ), () => this.st4.printMessage( "dddd",4444 ) ); } catch (System.AggregateException) { } catch (System.Exception) { // System.Windows.Forms.MessageBox.Show("出现其他错误," + "出错原因:" + e.Message); } }; System.Threading.Thread th = new System.Threading.Thread( del ); th.IsBackground = true; th.Name = "dowork"; th.Start(); } public void doParelWork() { try { System.Threading.Tasks.Task t1 = new System.Threading.Tasks.Task(() => this.st1.printMessage("aaaa", 1111)); System.Threading.Tasks.Task t2 = new System.Threading.Tasks.Task(() => this.st2.printMessage("bbbb", 2222)); System.Threading.Tasks.Task t3 = new System.Threading.Tasks.Task(() => this.st3.printMessage("cccc", 3333)); System.Threading.Tasks.Task t4 = new System.Threading.Tasks.Task(() => this.st4.printMessage("dddd", 4444)); t1.Start(); t2.Start(); t3.Start(); t4.Start(); System.Threading.Tasks.Task.WaitAll( t1, t2, t3, t4 ); } catch (System.AggregateException ex) { } catch (System.Exception e) { } } } }

[qingfy2007]

以下将展示窗体调用部的代码，窗体中新建了一个按钮，使用按钮的 Click 事件执行并行程序，代码如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;

using SyncThread;

namespace TestThread
{
public partial class Form1 : Form
{
private SyncThread.DoWork dw; // 声明类;
private ShowInfo sf; // 声明委托;
//
// 委托;
//
private delegate void ShowInfo( System.Windows.Forms.RichTextBox txt );
private void showInfo( System.Windows.Forms.RichTextBox txt )
{
this.dw.txt = txt;
}

private void controlShow()
{
if( this.InvokeRequired ) // 返回值为 true,表示来自 UI 线程;
//if ( true ) // 返回值为 true,表示来自 UI 线程;
{
Object[] value = { this.txtShow };
this.Invoke(this.sf, value);
}

this.dw.handle();
//this.dw.doParelWork();
}

public Form1()
{
InitializeComponent();
}

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
this.dw = new SyncThread.DoWork( this.txtShow ); // 实例化类;
this.sf = new ShowInfo(this.showInfo); // 实例化;
}

private void cmdStart_Click( object sender, EventArgs e )
{
System.Windows.Forms.Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false; // 这句话也可以加在这里,这么搞;
controlShow();
}
}
}

执行结果描述如下:
1、执行时，没有一次并行到底，总是：并行了其中一部分（不能并行到底），之后由一条线程执行到结束；
2、有时候程序中途卡住，就像死机了一样，不响应系统的任何操作，但是系统的其他程序可以正常运行；
3、有时候报告错误。

[threenewbee]

当然了，在非UI线程操作界面需要使用Control.Invoke让界面去刷新。