データ並列化 (タスク並列ライブラリ)

データ並列処理 とは、ソース コレクションまたは配列内の要素に対して同じ操作が同時に (つまり並列で) 実行されるシナリオを指します。 データ並列操作では、複数のスレッドが異なるセグメントで同時に動作できるように、ソース コレクションがパーティション分割されます。

タスク並列ライブラリ (TPL) は、 System.Threading.Tasks.Parallel クラスを介したデータ並列処理をサポートします。 このクラスは、for ループと foreach ループのメソッドベースの並列実装を提供します (Visual Basic ではForとFor Each)。 シーケンシャル ループを記述するのと同じように、 Parallel.For または Parallel.ForEach ループのループ ロジックを記述します。 スレッドまたはキューの作業項目を作成する必要はありません。 基本ループでは、ロックを取る必要はありません。 TPL は、すべての低レベルの作業を自動的に処理します。 Parallel.ForとParallel.ForEachの使用方法の詳細については、「並列プログラミングのパターン: .NET Framework 4 での並列パターンの理解と適用」をダウンロードしてください。 次のコード例は、単純な foreach ループとその並列ループを示しています。

// Sequential version
foreach (var item in sourceCollection)
{
    Process(item);
}

// Parallel equivalent
Parallel.ForEach(sourceCollection, item => Process(item));

' Sequential version        
For Each item In sourceCollection
    Process(item)
Next

' Parallel equivalent
Parallel.ForEach(sourceCollection, Sub(item) Process(item))

並列ループが実行されると、TPL はデータ ソースをパーティション分割して、ループが複数の部分で同時に動作できるようにします。 バックグラウンドで、タスク スケジューラは、システム リソースとワークロードに基づいてタスクをパーティション分割します。 可能であれば、ワークロードが不均衡になった場合、スケジューラは複数のスレッドとプロセッサ間で作業を再配布します。

Parallel.ForメソッドとParallel.ForEach メソッドには、ループの実行を停止または中断したり、他のスレッドのループの状態を監視したり、スレッド ローカル状態を維持したり、スレッド ローカル オブジェクトを最終処理したり、コンカレンシーの程度を制御したりできるオーバーロードがいくつかあります。 この機能を有効にするヘルパー型には、 ParallelLoopState、 ParallelOptions、 ParallelLoopResult、 CancellationToken、および CancellationTokenSourceが含まれます。

詳細については、「 並列プログラミングのパターン: .NET Framework 4 での並列パターンの理解と適用」を参照してください。

PLINQ では、宣言型またはクエリに似た構文を使用したデータ並列処理がサポートされています。 詳細については、「 Parallel LINQ (PLINQ)」を参照してください。

関連トピック

こちらも参照ください

• 並列プログラミング