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非同期ラムダを使用した並列foreach

コレクションを並行して処理したいのですが、それを実装するのに苦労しているので、何らかの助けを期待しています。

並列ループのラムダ内で、C＃で非同期とマークされたメソッドを呼び出す場合、問題が発生します。例えば：

var bag = new ConcurrentBag<object>();
Parallel.ForEach(myCollection, async item =>
{
  // some pre stuff
  var response = await GetData(item);
  bag.Add(response);
  // some post stuff
}
var count = bag.Count;

この問題は、作成されたすべてのスレッドが事実上単なるバックグラウンドスレッドであり、Parallel.ForEach呼び出しが完了を待たないため、カウントが0で発生します。 asyncキーワードを削除すると、メソッドは次のようになります。

var bag = new ConcurrentBag<object>();
Parallel.ForEach(myCollection, item =>
{
  // some pre stuff
  var responseTask = await GetData(item);
  responseTask.Wait();
  var response = responseTask.Result;
  bag.Add(response);
  // some post stuff
}
var count = bag.Count;

それは動作しますが、待機の賢さを完全に無効にし、手動の例外処理を行う必要があります。（簡潔にするために削除しました）。

ラムダ内でawaitキーワードを使用するParallel.ForEachループを実装するにはどうすればよいですか？出来ますか？

Parallel.ForEachメソッドのプロトタイプは、パラメーターとしてAction<T>を受け取りますが、非同期ラムダを待つようにしたいのです。

c#async-awaittask-parallel-libraryparallel.foreach
88
clausndk

単純な並列処理が必要な場合は、次の操作を実行できます。

var bag = new ConcurrentBag<object>();
var tasks = myCollection.Select(async item =>
{
  // some pre stuff
  var response = await GetData(item);
  bag.Add(response);
  // some post stuff
});
await Task.WhenAll(tasks);
var count = bag.Count;

もっと複雑なものが必要な場合は、 Stephen ToubのForEachAsync post をチェックしてください。

137
Stephen Cleary

AsyncEnumerator NuGet Package からParallelForEachAsync拡張メソッドを使用できます。

using System.Collections.Async;

var bag = new ConcurrentBag<object>();
await myCollection.ParallelForEachAsync(async item =>
{
  // some pre stuff
  var response = await GetData(item);
  bag.Add(response);
  // some post stuff
}, maxDegreeOfParallelism: 10);
var count = bag.Count;
41
Serge Semenov

ParallelForEach非同期の私の軽量実装。

特徴：

  1. スロットル（最大並列度）。
  2. 例外処理（完了時に集計例外がスローされます）。
  3. メモリ効率がよい（タスクのリストを保存する必要はありません）。
public static class AsyncEx
{
    public static async Task ParallelForEachAsync<T>(this IEnumerable<T> source, Func<T, Task> asyncAction, int maxDegreeOfParallelism = 10)
    {
        var semaphoreSlim = new SemaphoreSlim(maxDegreeOfParallelism);
        var tcs = new TaskCompletionSource<object>();
        var exceptions = new ConcurrentBag<Exception>();
        bool addingCompleted = false;

        foreach (T item in source)
        {
            await semaphoreSlim.WaitAsync();
            asyncAction(item).ContinueWith(t =>
            {
                semaphoreSlim.Release();

                if (t.Exception != null)
                {
                    exceptions.Add(t.Exception);
                }

                if (Volatile.Read(ref addingCompleted) && semaphoreSlim.CurrentCount == maxDegreeOfParallelism)
                {
                    tcs.SetResult(null);
                }
            });
        }

        Volatile.Write(ref addingCompleted, true);
        await tcs.Task;
        if (exceptions.Count > 0)
        {
            throw new AggregateException(exceptions);
        }
    }
}

使用例：

await Enumerable.Range(1, 10000).ParallelForEachAsync(async (i) =>
{
    var data = await GetData(i);
}, maxDegreeOfParallelism: 100);
2
nicolay.anykienko

SemaphoreSlimを使用し、最大並列度を設定できるようにする拡張メソッドを作成しました

    /// <summary>
    /// Concurrently Executes async actions for each item of <see cref="IEnumerable<typeparamref name="T"/>
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T">Type of IEnumerable</typeparam>
    /// <param name="enumerable">instance of <see cref="IEnumerable<typeparamref name="T"/>"/></param>
    /// <param name="action">an async <see cref="Action" /> to execute</param>
    /// <param name="maxDegreeOfParallelism">Optional, An integer that represents the maximum degree of parallelism,
    /// Must be grater than 0</param>
    /// <returns>A Task representing an async operation</returns>
    /// <exception cref="ArgumentOutOfRangeException">If the maxActionsToRunInParallel is less than 1</exception>
    public static async Task ForEachAsyncConcurrent<T>(
        this IEnumerable<T> enumerable,
        Func<T, Task> action,
        int? maxDegreeOfParallelism = null)
    {
        if (maxDegreeOfParallelism.HasValue)
        {
            using (var semaphoreSlim = new SemaphoreSlim(
                maxDegreeOfParallelism.Value, maxDegreeOfParallelism.Value))
            {
                var tasksWithThrottler = new List<Task>();

                foreach (var item in enumerable)
                {
                    // Increment the number of currently running tasks and wait if they are more than limit.
                    await semaphoreSlim.WaitAsync();

                    tasksWithThrottler.Add(Task.Run(async () =>
                    {
                        await action(item).ContinueWith(res =>
                        {
                            // action is completed, so decrement the number of currently running tasks
                            semaphoreSlim.Release();
                        });
                    }));
                }

                // Wait for all tasks to complete.
                await Task.WhenAll(tasksWithThrottler.ToArray());
            }
        }
        else
        {
            await Task.WhenAll(enumerable.Select(item => action(item)));
        }
    }

サンプル使用法：

await enumerable.ForEachAsyncConcurrent(
    async item =>
    {
        await SomeAsyncMethod(item);
    },
    5);
1
Jay Shah

SemaphoreSlimを使用すると、並列制御を実現できます。

var bag = new ConcurrentBag<object>();
var maxParallel = 20;
var throttler = new SemaphoreSlim(initialCount: maxParallel);
var tasks = myCollection.Select(async item =>
{
  try
  {
     await throttler.WaitAsync();
     var response = await GetData(item);
     bag.Add(response);
  }
  finally
  {
     throttler.Release();
  }
});
await Task.WhenAll(tasks);
var count = bag.Count;
0
Felipe l