目錄
第1章 基於任務的程序設計 1
1.1 使用共享內存的多核係統 2
1.1.1 共享內存多核係統與分布式內存係統之間的區彆 3
1.1.2 並行程序設計和多核程序設計 4
1.2 理解硬件綫程和軟件綫程 5
1.3 理解Amdahl法則 8
1.4 考慮Gustafson法則 11
1.5 使用輕量級並發模型 14
1.6 創建成功的基於任務的設計 15
1.6.1 以並發的思想指導設計 16
1.6.2 理解交錯並發、並發和並行之間的區彆 17
1.6.3 並行化任務 18
1.6.4 盡量減少臨界區 18
1.6.5 理解多核並行程序的設計原則 19
1.7 為NUMA架構和更高的可擴展性做好準備 20
1.8 判斷是否適閤並行化 24
1.9 小結 25
第2章 命令式數據並行 27
2.1 加載並行任務 27
2.1.1 System.Threading.Tasks.Parallel類 29
2.1.2 Parallel.Invoke 30
2.2 將串行代碼轉換為並行代碼 37
2.2.1 檢測可並行化的熱點 37
2.2.2 測量並行執行的加速效果 40
2.2.3 理解並發執行 42
2.3 循環並行化 43
2.3.1 Parallel.For 43
2.3.2 Parallel.ForEach 49
2.3.3 從並行循環中退齣 56
2.4 指定並行度 62
2.4.1 ParallelOptions 63
2.4.2 計算硬件綫程 65
2.4.3 邏輯內核並不是物理內核 66
2.5 通過甘特圖檢測臨界區 67
2.6 小結 68
第3章 命令式任務並行 69
3.1 創建和管理任務 70
3.1.1 System.Threading.Tasks.Task 71
3.1.2 理解Task狀態和生命周期 72
3.1.3 通過使用任務來對代碼進行並行化 74
3.1.4 等待任務完成 80
3.1.5 忘記復雜的綫程 81
3.1.6 通過取消標記取消任務 82
3.1.7 從任務返迴值 88
3.1.8 TaskCreationOptions 90
3.1.9 通過延續串聯多個任務 90
3.1.10 編寫適應並發和並行的代碼 95
3.2 小結 96
第4章 並發集閤 97
4.1 理解並發集閤提供的功能 98
4.1.1 System.Collections.Concurrent 100
4.1.2 ConcurrentQueue 101
4.1.3 理解並行的生産者-消費者模式 104
4.1.4 ConcurrentStack 116
4.1.5 將使用數組和不安全集閤的代碼轉換為使用並發集閤的代碼 121
4.1.6 ConcurrentBag 122
4.1.7 IProducerConsumerCollection 129
4.1.8 BlockingCollection 129
4.1.9 ConcurrentDictionary 143
4.2 小結 147
第5章 協調數據結構 149
5.1 通過汽車和車道理解並發難題 150
5.1.1 非預期的副作用 150
5.1.2 競爭條件 151
5.1.3 死鎖 152
5.1.4 使用原子操作的無鎖算法 153
5.1.5 使用本地存儲的無鎖算法 154
5.2 理解新的同步機製 156
5.3 使用同步原語 157
5.3.1 通過屏障同步並發任務 158
5.3.2 屏障和ContinueWhenAll 164
5.3.3 在所有的參與者任務中捕捉異常 165
5.3.4 使用超時 166
5.3.5 使用動態數目的參與者 171
5.4 使用互斥鎖 172
5.4.1 使用Monitor 176
5.4.2 使用鎖超時 177
5.4.3 將代碼重構為避免使用鎖 180
5.5 將自鏇鎖用作互斥鎖原語 183
5.5.1 使用超時 186
5.5.2 使用基於自鏇的等待 187
5.5.3 自鏇和處理器齣讓 190
5.5.4 使用volatile修飾符 193
5.6 使用輕量級的手動重置事件 194
5.6.1 使用ManualResetEventSlim進行自鏇和等待 194
5.6.2 使用超時和取消 199
5.6.3 使用ManualResetEvent 203
5.7 限製資源的並發訪問 204
5.7.1 使用SemaphoreSlim 205
5.7.2 使用超時和取消 209
5.7.3 使用 Semaphore 209
5.8 通過CountdownEvent簡化動態fork和join場景 211
5.9 使用原子操作 215
5.10 小結 220
第6章 PLINQ：聲明式數據並行 221
6.1 從LINQ轉換到PLINQ 222
6.1.1 ParallelEnumerable及其AsParallel方法 224
6.1.2 AsOrdered和orderby子句 225
6.2 指定執行模式 228
6.3 理解PLINQ中的數據分區 229
6.4 通過PLINQ執行歸約操作 234
6.5 創建自定義的PLINQ聚閤函數 235
6.6 並發PLINQ任務 240
6.7 取消PLINQ 243
6.8 指定所需的並行度 245
6.8.1 WithDegreeOfParallelism 245
6.8.2 測量可擴展性 247
6.9 使用ForAll 249
6.9.1 foreach和ForAll的區彆 250
6.9.2 測量可擴展性 251
6.10 通過WithMergeOptions配置返迴結果的方式 253
6.11 處理PLINQ拋齣的異常 255
6.12 使用PLINQ執行MapReduce算法 257
6.13 使用PLINQ設計串行多步操作 259
6.14 小結 261
第7章 Visual Studio 2010的任務調試能力 263
7.1 充分利用多顯示器的支持 264
7.2 理解並行任務調試器窗口 267
7.3 查看Parallel Stacks圖 273
7.4 跟蹤並發代碼 280
7.4.1 調試匿名方法 288
7.4.2 查看方法 290
7.4.3 在源代碼中查看綫程 292
7.5 檢測死鎖 294
7.6 小結 300
第8章 綫程池 301
8.1 探究任務的底層技術 301
8.2 理解新的CLR 4綫程池引擎 303
8.2.1 理解全局隊列 303
8.2.2 等待工作綫程完成工作 313
8.2.3 跟蹤動態數目的工作綫程 319
8.2.4 使用任務(而不是綫程)將作業加入隊列 323
8.2.5 理解任務和綫程池之間的關係 326
8.2.6 理解局部隊列和工作竊取算法 330
8.2.7 指定自定義的任務調度器 335
8.3 小結 340
第9章 異步編程模型 341
9.1 結閤使用異步編程和任務 342
9.1.1 使用TaskFactory.FromAsync 343
9.1.2 編寫異步方法執行結束之後的延續 348
9.1.3 閤並多個並發異步操作的結果 349
9.1.4 執行異步WPF UI更新 351
9.1.5 執行異步Windows Forms UI更新 358
9.1.6 創建執行EAP操作的任務 365
9.1.7 使用TaskCompletionSource 373
9.2 小結 377
第10章 並行測試和調優 379
10.1 準備並行測試 379
10.1.1 使用性能剖析功能 383
10.1.2 測量並發性 385
10.2 常見問題模式的解決方案 394
10.2.1 串行化的執行 395
10.2.2 鎖爭用 397
10.2.3 鎖封護 398
10.2.4 申請超額 401
10.2.5 申請不足 404
10.2.6 分區問題 406
10.2.7 工作站垃圾迴收開銷 408
10.2.8 使用服務器垃圾迴收 411
10.2.9 I/O瓶頸 412
10.2.10 主綫程過載 413
10.3 理解僞共享 416
10.4 小結 419
第11章 嚮量化、SIMD指令以及其他並行庫 421
11.1 理解SIMD和嚮量化 421
11.2 從MMX到SSE4.X和AVX 423
11.3 使用Intel Math Kernel Library 425
11.3.1 使用適用於多核的高度優化的軟件函數 433
11.3.2 將基於任務的編程和外部優化的庫混閤使用 434
11.3.3 並行生成僞隨機數 434
11.4 使用Intel Integrated Performance Primitives 439
11.5 小結 445
附錄A .NET 4中與並行相關的
類圖 447
附錄B 並發UML模型 461
附錄C Parallel Extensions Extras 469
· · · · · · (收起)