如何在 C# 中限制 Parallel.ForEach？

1. Parallel.ForEach的使用

在C#中，如果需要对一个集合中的元素进行并行处理，可以使用Parallel.ForEach方法。

Parallel.ForEach(list, (item) =>
{
    //处理item
});

其中list为要处理的集合，item是集合中的每个元素。在处理集合元素时，可以使用多线程技术，进一步提高处理速度。

2. 限制Parallel.ForEach

虽然Parallel.ForEach可以提高处理速度，但是在某些情况下，需要限制并行处理的线程数，以避免给系统带来过大的负担。例如，在使用Parallel.ForEach处理大量数据时，如果同时处理过多的数据，可能会导致系统资源不足，从而影响系统性能。

2.1 使用WithDegreeOfParallelism方法

尽管Parallel.ForEach没有提供一个直接控制并行度的参数，但是我们可以使用WithDegreeOfParallelism方法手动配置并行度来控制Parallel.ForEach中并行线程的数量。

Parallel.ForEach(list, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = n }, (item) =>
{
    //处理item
});

其中n为最大线程数。MaxDegreeOfParallelism属性用于限制Parallel.ForEach中并行线程的最大数量。

2.2 使用 CancellationTokenSource 取消并行任务

有时候，我们需要在执行Parallel.ForEach时取消并行任务。例如，在处理大量数据时，如果发现某个元素的处理结果不合法，那么可以取消并行任务以避免后续数据仍然继续处理。

取消并行任务可以通过CancellationTokenSource（CTS）来实现。CTS是取消标记的源，可以用于取消令牌。在Parallel.ForEach方法中，可以使用CancellationTokenSource.Token实现取消令牌。

下面的代码演示了如何在Parallel.ForEach方法中使用CancellationTokenSource来取消任务。

CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
ParallelOptions po = new ParallelOptions
{
    CancellationToken = cts.Token,
    MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount
};
Parallel.ForEach(list, po, (item, loopState) =>
{
    if (item.IsInvalid())
    {
        loopState.Break();
    }
}, (item) =>
{
    //处理完成后的任务
});
if (po.IsStopped)
{
    throw new OperationCanceledException(cts.Token);
}

其中，CancellationTokenSource类的Token属性用于获取取消令牌。在Parallel.ForEach方法中，使用CancellationToken属性将令牌与方法关联。在执行Parallel.ForEach方法时，如果取消令牌被设置，遍历循环将被强制中止。

注意，在使用CancellationTokenSource时，遍历循环可能不会立即停止。在调用Break方法以中止循环后，需要检查IsStopped属性来确定遍历是否终止，否则遍历任务可能会在循环之外继续。

3. 结论

Parallel.ForEach是一种实现元素并行处理的方法，它可以显着提高处理速度。然而，由于并行操作可能会导致系统负载过大，因此需要适当设置并行度以避免系统过载。上述方法可以帮助我们解决这些问题并正确使用ForEach方法。