.Net：后台工作者和多个CPU

Question

我正在使用

BackgroundWorker

在后台执行一些繁重的操作，以便 UI 不会变得无响应。

但是今天我注意到当我运行我的程序时，只有两个CPU之一正在被使用。

有没有办法将所有 CPU 与

BackgroundWorker

一起使用？

这是我的简化代码，如果您好奇的话！

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private System.ComponentModel.BackgroundWorker bwPatchApplier;

this.bwPatchApplier.WorkerReportsProgress = true;
this.bwPatchApplier.DoWork += new System.ComponentModel.DoWorkEventHandler(this.bwPatchApplier_DoWork);
this.bwPatchApplier.ProgressChanged += new System.ComponentModel.ProgressChangedEventHandler(this.bwPatchApplier_ProgressChanged);
this.bwPatchApplier.RunWorkerCompleted += new System.ComponentModel.RunWorkerCompletedEventHandler(this.bwPatchApplier_RunWorkerCompleted);

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private void bwPatchApplier_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
    string pc1WorkflowName;
    string pc2WorkflowName;

    if (!GetWorkflowSettings(out pc1WorkflowName, out pc2WorkflowName)) return;

    int progressPercentage = 0;
    var weWorkspaces = (List<WEWorkspace>) e.Argument;

    foreach (WEWorkspace weWorkspace in weWorkspaces)
    {
        using (var spSite = new SPSite(weWorkspace.SiteId))
        {
            foreach (SPWeb web in spSite.AllWebs)
            {
                using (SPWeb spWeb = spSite.OpenWeb(web.ID))
                {
                    PrintHeader(spWeb.ID, spWeb.Title, spWeb.Url, bwPatchApplier);

                    try
                    {
                        for (int index = 0; index < spWeb.Lists.Count; index++)
                        {
                            SPList spList = spWeb.Lists[index];

                            if (spList.Hidden) continue;

                            string listName = spList.Title;

                            if (listName.Equals("PC1") || listName.Equals("PC2"))
                            {
                                #region STEP 1

                                // STEP 1: Remove Workflow

                                #endregion

                                #region STEP 2

                                // STEP 2: Add Events: Adding & Updating

                                #endregion
                            }

                            if ((uint) spList.BaseTemplate == 10135 || (uint) spList.BaseTemplate == 10134)
                            {
                                #region STEP 3

                                // STEP 3: Configure Custom AssignedToEmail Property

                                #endregion

                                #region STEP 4

                                if (enableAssignToEmail)
                                {
                                    // STEP 4: Install AssignedTo events to Work lists
                                }

                                #endregion
                            }

                            #region STEP 5

                            // STEP 5 Install Notification Events

                            #endregion

                            #region STEP 6

                            // STEP 6 Install Report List Events

                            #endregion

                            progressPercentage += TotalSteps;
                            UpdatePercentage(progressPercentage, bwPatchApplier);
                        }
                    }
                    catch (Exception exception)
                    {
                        progressPercentage += TotalSteps;
                        UpdatePercentage(progressPercentage, bwPatchApplier);
                    }
                }
            }
        }
    }

    PrintMessage(string.Empty, bwPatchApplier);
    PrintMessage("*** Process Completed", bwPatchApplier);

    UpdateStatus("Process Completed", bwPatchApplier);
}

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非常感谢您对此进行调查:)

Answer 1

BackgroundWorker

在单个后台（线程池）线程中完成其工作。因此，如果计算量很大，就会大量使用一个 CPU。 UI 线程仍在第二个线程上运行，但可能（像大多数用户界面工作一样）花费几乎所有时间空闲等待输入（这是一件好事）。

如果您想将工作拆分以使用多个 CPU，则需要使用一些其他技术。这可以是多个

BackgroundWorker

组件，每个组件都执行一些工作，或者直接使用 ThreadPool。 .NET 4 中的并行编程已通过 TPL 得到简化，这可能是一个非常好的选择。有关详细信息，您可以参阅我在 TPL 上的系列或任务并行库上的 MSDN 页面。

Answer 2

每个 BackgroundWorker 仅使用一个线程来完成您告诉它做的事情。要利用多核的优势，您需要多个线程。这意味着要么多个 BackgroundWorkers 要么从您的 DoWork 方法中生成多个线程。

Answer 3

backgroundworker 本身只提供一个额外的执行线程。它的目的是让事情脱离 UI 线程，并且它非常擅长这项工作。如果您想要更多线程，您需要自己提供。

这里很容易构建一个接受 SPWeb 参数的方法，并为每个对象一遍又一遍地调用 Thread.Start() ；然后使用 Thread.Join() 或 WaitAll() 完成以等待它们在BackgroundWorker 末尾完成。然而，这将是一个坏主意，因为您会损失效率，因为操作系统花费时间在所有线程之间执行上下文切换。

相反，您希望强制系统仅在几个线程中运行，但至少是两个（在本例中）。一个好的经验法则是 (2n - 1)，其中“n”是您拥有的处理器核心的数量……但是在各种情况下您都想打破这个规则。您可以通过使用 ThreadPool、迭代 SPWeb 对象并将它们添加到您不断从中提取的队列或其他方式（例如 TPL）来实现此目的。

Answer 4

BackgroundWorker

正在第二个 CPU 核心上运行新线程，使 UI 保持响应。

如果您使用的是 .NET 4，请考虑使用任务并行库，它可以为您提供更好的结果并利用两个核心。

Answer 5

BackgroundWorker 本身只是在主 UI 之外创建一个线程来执行工作 - 它不会尝试并行化该工作线程中的操作。如果您想将工作分散到多个工作线程中，您应该考虑使用TPL。请记住，并非所有任务都能很好地转化为并行执行，因此，如果释放 UI 是您唯一的目标，这可能已经是您能做的最好的事情了。

Answer 6

这存在潜在的陷阱，但您可能会从使用 Parallel.ForEach 中获益：

而不是

foreach (SPWeb web in spSite.AllWebs)
{
    //Your loop code here
}        

你可以：

Parallel.Foreach(spSite.AllWebs, web =>
        {
          //Your loop code here
        });

这基本上会根据每个项目创建一个任务（来自 .NET 4.0 中的任务 API），并计划与任务池配合使用，这将为您提供利用这些核心所需的一些并行性。

您将必须解决由此可能引起的不可避免的并发问题，但这是一个很好的起点。您至少要修复以下事实：您正在跨线程维护共享状态（进度计数器）。以下是一些相关指南：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd997392.aspx