在.NET Core中使用异步多线程高效率的处理大量数据的最佳实践

news/2024/12/23 14:09:15/文章来源:https://www.cnblogs.com/Tangtang1997/p/18623843

目录
  • 一、引言
  • 二、假设场景
  • 三、解决方案
  • 四、示例代码

一、引言

处理大量数据是一个常见的需求,传统的同步处理方式往往效率低下,尤其是在数据量非常大的情况下。本篇将介绍一种高效的多线程异步处理大数据量的方法,通过边处理边消费的方式,极大地提高了处理效率,并且减少了内存开销。这种解决方案只是实现这一需求的一种实践,并不排除还有其他方式可以实现。如果您有任何问题或建议,欢迎在评论区留言讨论。

二、假设场景

假设我们有一个需要处理大量图片文件的应用程序。每个图片文件都需要进行压缩、调整等复杂的计算和数据处理。由于图片文件数量庞大,如果按同步方式处理,不仅速度慢,而且会占用大量内存。为了解决这个问题,我们采用了多线程异步处理的方式。

三、解决方案

我们可以使用 .NET 的 异步编程模型 和 Channel 来实现生产者-消费者模式。生产者负责读取图片文件并将其写入到Channel中,消费者从Channel中读取图片文件并进行处理。通过这种方式,我们可以边读取边处理,极大地提高了处理效率。

以下是解决问题的思路和方案:

  1. 定义生产者和消费者:
    • 生产者负责读取图片文件,并将其写入到Channel
    • 消费者从Channel中读取图片文件,并对其进行处理(如压缩、调整大小等)
  2. 使用Channel实现生产者-消费者模式:
    • Channel是 .NET 提供的一种用于实现生产者-消费者模式的高效数据结构
    • 生产者将数据写入Channel,消费者从Channel中读取数据
  3. 并行处理:
    • 使用Task.Run启动多个生产者和消费者任务,以实现并行处理
    • 通过设置最大并行度来控制同时运行的任务数量
  4. 异步编程:
    • 使用asyncawait关键字实现异步编程,以避免阻塞线程。
    • 异步编程可以提高应用程序的响应速度和吞吐量

涉及技术点介绍:

  • Channel:用于在生产者和消费者之间传递数据,支持高效的并发操作
  • Task:用于启动并行任务,实现多线程处理
  • async/await:用于实现异步编程,避免阻塞线程,提高应用程序的响应速度

四、示例代码

以下是一个简单的示例代码,演示如何使用Channel实现生产者-消费者模式来处理图片文件:

using System.Threading.Channels;var cts = new CancellationTokenSource();
// 假设有一组图片文件
var imageFiles = new List<string>
{// ...
};var processor = new ImageProcessor(10, cts.Token);
await processor.ProcessAsync(imageFiles);Console.ReadKey();/// <summary>
/// 图片处理器
/// </summary>
/// <param name="maxDegreeOfParallelism">最大并行度</param>
/// <param name="cancellationToken">CancellationToken</param>
public class ImageProcessor(int maxDegreeOfParallelism, CancellationToken cancellationToken)
{public async Task ProcessAsync(List<string> imageFiles){// 创建一个无界的 Channelvar channel = Channel.CreateUnbounded<string>();// 启动多个生产者任务var producerTasks = imageFiles.Select(imageFile => Task.Run(() => Producer(imageFile, channel.Writer), cancellationToken)).ToArray();// 启动多个消费者任务var consumerTasks = Enumerable.Range(0, maxDegreeOfParallelism).Select(_ => Task.Run(() => Consumer(channel.Reader), cancellationToken)).ToArray();// 等待所有生产者任务完成await Task.WhenAll(producerTasks); // 完成 Channel 的写入channel.Writer.Complete();// 等待所有消费者任务完成await Task.WhenAll(consumerTasks);}private async Task Producer(string imageFile, ChannelWriter<string> writer){try{// 模拟读取图片文件await Task.Delay(100, cancellationToken);// 将图片文件路径写入 Channelawait writer.WriteAsync(imageFile, cancellationToken);}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"Producer error: {ex.Message}");}}private async Task Consumer(ChannelReader<string> reader){try{// 从 Channel 中读取数据并处理await foreach (var imageFile in reader.ReadAllAsync(cancellationToken)){// 模拟处理图片文件(如压缩、调整大小等)await Task.Delay(100, cancellationToken);Console.WriteLine($"Processed image file: {imageFile}");}}catch (Exception ex){Console.WriteLine($"Consumer error: {ex.Message}");}}
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/857447.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

惊!冬至物流大忙,哪类办公软件能增强团队应急能力?

一、前言 冬至期间,物流行业面临着巨大的挑战与机遇。电商平台的促销活动让订单如潮水般涌来,物流 J 人团队需要高效协作,确保每一个包裹都能准确无误且迅速地送达客户手中。在这个关键时期,合适的可视化团队协作办公软件成为了提升工作效率与个人学习效率的得力助手。本文…

触摸芯片之滑条滚轮方案

完美解决了传统用户界面操作复杂和触摸响应异常的问题触摸芯片的常见应用形式:触摸按键模式 触摸滚轮模式 触摸滑条模式触摸按键-触摸开关、控制面板的多按键触摸 触摸滑条/滚轮-触摸调光、调音量、速度、进度、大小家电的状态 智慧家居必备神器——触摸芯片,触摸反应灵敏,无…

DL00358-基于YOLOv8的停车空位检测代码含数据集

YOLOv8(You Only Look Once Version 8)是基于深度学习的目标检测算法,近年来在图像处理领域取得了显著进展,尤其在实时目标检测任务中表现出色。停车空位检测作为计算机视觉应用中的一个重要研究方向,旨在通过智能化系统识别和判断停车场内的空闲车位,为车主提供实时的停…

小迪安全-基础入门-Web应用架构类别源码类别镜像容器建站模版编译封装前后端分离

Web应用&架构类别&源码类别&镜像容器&建站模版&编译封装&前后端分离知识点: 1、基础入门-Web应用-搭建架构上的技术要点 2、基础入门-Web应用-源码类别上的技术要点 一、演示案例-架构类别-模版&分离&集成&容器&镜像 1、套用模版型 c…

流量分析基础篇

1.流量分析是什么?  网络流量分析是指捕捉网络中流动的数据包,并通过查看包内部数据以及进行相关的协议、流量分析、统计等来发现网络运行过程中出现的问题。2.常见的流量包协议TCP ; UDP ; HTTP ; HTTPS ; FTP ; SMB 等TCP / UDP传输机制TCP协议传输先向你发送三次握手建立…

.net framework 4.7.2 框架winform项目升级到.net 8.0项目 log4net不起作用的解决办法

问题描述: 在.net framework 4.7.2 框架中的winform项目,引入log4net作为日志组件使用,一切正常,可以正常输出日志。 但项目框架升级到.net 8.0后,log4net的使用就报错,虽然网上有很多关于.net 8.0配置并使用log4net的方法,但有些我尝试没有用,有些代码所在位置看不懂在…

纯js文字洗牌式切换特效插件

ShuffleText是一款纯js文字洗牌式切换特效插件。该插件在鼠标滑过指定的文本时,文字会不停的逐个进行翻转,类似洗牌效果,非常炫酷。在线演示 下载使用方法 在页面中引入shuffle-text.js文件。< script src="path/to/shuffle-text.js"> HTML结构 ShuffleTex…

ABB机器人IO板短路怎么解决

解决ABB机器人IO板短路问题的步骤 - 关闭控制系统电源:首先,关闭ABB机器人的控制系统电源,以确保安全操作。 - 检查线路连接:检查IO板的线路连接是否牢固,有无松动或损坏的迹象。 - 使用万用表测量:使用万用表测量电路的三相是否有短路或接地现象。在测量时,…

聊一聊 C#线程池 的线程动态注入 (上)

一:背景 1. 讲故事 在线程饥饿的场景中,我们首先要了解的就是线程是如何动态注入的?其实现如今的ThreadPool内部的实现逻辑非常复杂,而且随着版本的迭代内部逻辑也在不断的变化,有时候也没必要详细的去了解,只需在稍微宏观的角度去理解一下即可,我准备用三篇来详细的聊一…

IT项目经理力推的2024年10款项目管理工具

在数字化时代,IT项目经理面临着日益复杂的挑战,尤其是在项目管理工具的选择上。为了帮助项目经理在2024年更高效地管理项目,本文将介绍10款备受推崇的管理工具,这些工具不仅功能强大,而且能够适应各种项目管理需求。无论你是初学者还是经验丰富的项目经理,这些工具都能为…

最近公共祖先(LCA)笔记

最近公共祖先(LCA)笔记 【模板】最近公共祖先(LCA) 题目入口 题目描述 如题,给定一棵有根多叉树,请求出指定两个点直接最近的公共祖先。 输入格式 第一行包含三个正整数 \(N,M,S\),分别表示树的结点个数、询问的个数和树根结点的序号。 接下来 \(N-1\) 行每行包含两个正…

Windows 网络安全系统框架环境搭建

网络安全虚拟机框架环境搭建操作系统Vmware Workstation (17.5.2 build-23775571) Windows 11 300G硬盘空间(C、D、E) 8G内存 分三个盘,其中D盘用于安装软件、E盘用于工作Win11 跳过联网激活 shift+F10 或Fn+shift+F10 打开cmd窗口,执行oobe\bypassNRO,系统自动重启后即…