C# 并行和多线程编程——并行集合和PLinq
1. 并行集合
在C#中，通过使用并行集合，我们可以在多个线程上同时处理大量数据，从而提高程序的执行效率。并行集合是一些特殊的集合类型，它们内部使用了多个线程同时处理操作。
使用并行集合的一个常见用例是在处理大型集合时进行并行的循环迭代。比如我们有一个包含一百万个元素的List，我们想要对每个元素进行某种操作。在传统的方式下，我们会使用一个for循环依次处理每个元素，这种方式效率较低。而使用并行集合，我们可以利用多个线程并行地处理这些元素，大大提高了执行速度。
在C#中，常用的并行集合有Parallel.For和Parallel.ForEach。下面是一个使用Parallel.ForEach对List中的元素进行并行处理的例子：
List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
Parallel.ForEach(numbers, number =>
{
Console.WriteLine(number);
});
在上面的例子中，我们将一个包含10个元素的List传递给Parallel.ForEach方法，并且在每个元素上执行了一个简单的操作。由于Parallel.ForEach会自动将元素分配给多个线程进行处理，因此这些操作会并行地执行。
2. 并行LINQ（PLinq）
除了并行集合，C#还提供了并行LINQ（PLinq）的支持。PLinq是LINQ查询的并行版本，可以自动将查询操作并行化，从而提高查询的执行速度。
在使用PLinq时，需要使用AsParallel方法将查询操作转换为并行查询。下面是一个使用PLinq查询并行处理List中的元素的例子：
List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
var result = numbers.AsParallel()
.Where(number => number % 2 == 0)
.Select(number => number * 2)
.ToList();
foreach (var number in result)
{
Console.WriteLine(number);
}
在上面的例子中，我们使用了AsParallel方法将List转换为并行查询。然后我们进行了Where操作和Select操作，筛选出偶数并将其乘以2。最后我们通过ToList方法将结果保存在一个新的List中，并遍历输出。
使用PLinq时，我们需要注意：
1. 并行查询并不一定比串行查询更快。并行查询的执行速度受到多个因素的影响，比如数据量的大小、计算密集度、线程调度等。在适合并行的场景下，PLinq可以显著提高查询的速度，但在某些情况下，串行查询可能更快。
2. 并行查询需要注意线程安全。如果查询操作涉及共享的数据，就需要确保在并行执行时不会产生竞态条件。我们可以使用方法如锁（lock）或并发集合等来解决这个问题。
3. 总结
并行集合和PLinq是C#中用于实现并行和多线程编程的两个重要功能。通过使用并行集合和PLinq，我们可以利用多个线程并行地处理大量数据，提高程序的执行效率。
在使用并行集合和PLinq时，需要注意并发的线程安全性以及对于并行查询执行效果的评估。只有在适合并行的场景下，才能真正发挥并行编程的优势。
在开发过程中，我们应根据实际情况选择和使用并行集合和PLinq，以提升程序性能和用户体验。