Como trabajar con multiproceso en C # .NET

Al trabajar con el desarrollo de aplicaciones de escritorio, a veces es posible que tengamos que trabajar con programación multiproceso. También puede ayudar a optimizar el rendimiento del software ya que hace la mayor parte del uso de los núcleos de la CPU y, por lo tanto, proporciona un mejor rendimiento / resultados. Nos referimos a este tipo de implementación como 'multitarea' también.Como en tal caso, nuestra aplicación podrá realizar diferentes tipos de tareas al mismo tiempo, en paralelo.


Por ejemplo, solo considere un escenario de desarrollo de aplicaciones de escritorio basado en una base de datos simple, donde su aplicación recuperará una serie de datos y mostrará al usuario. Ahora, si la conectividad de la base de datos es lenta por alguna razón, su aplicación normalmente se atascará. El usuario no podrá hacer nada más que esperar a que el proceso finalice. En tales casos, podemos diseñar muy bien una implementación basada en subprocesos, que permitirá al usuario realizar otras acciones mientras la aplicación recupera datos de una base de datos, y mejora la usabilidad a gran escala.

Un simple hilo, clásico Ejemplo:

Comencemos con un ejemplo simple de un solo hilo. Los siguientes ejemplos de código mostrarán una estrategia simple de ejecución de hilos. El subproceso se ejecutará 50 veces con un intervalo de 500 milisegundos entre cada ejecución.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
 
namespace TestConsoleApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ThreadStart testThreadStart = new ThreadStart(new Program().testThread);
            Thread testThread = new Thread(testThreadStart);
 
            testThread.Start();
            Console.ReadLine();
        }
 
        public void testThread()
        {
            //executing in thread
            int count = 0;
            while (count++ < 50)
            {
                Console.WriteLine("Thread Executed "+count+" times");
                Thread.Sleep(500);
            }
        }
    }
}

Como puede ver, primero tenemos que definir una instancia 'ThreadStart' con la función que necesitaremos ejecutar en el hilo. Entonces, esta instancia se requiere como parámetro en nuestra inicialización de la clase 'Thread'. Después de llamar al método 'start', la función se ejecutará en paralelo a otros procesos.

Además, recuerde que la función se llamará solo una vez. mantenerlo vivo es nuestra propia responsabilidad. Eso significa que tendremos que ejecutarlo dentro de un ciclo for hasta que satisfaga ciertos criterios. El método 'Sleep' espera ese hilo en particular durante la cantidad de tiempo dada (en milisegundos) antes de ejecutar la siguiente instrucción.

Programación multiproceso con hilos clásicos:

Vamos a avanzar un paso para ver cómo se pueden ejecutar más de un hilo en paralelo. El siguiente fragmento de código demostrará dicho escenario. Sin embargo, estoy usando dos hilos solo aquí, puede agregar tantos como desee según su necesidad.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
 
namespace TestConsoleApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ThreadStart testThread1Start = new ThreadStart(new Program().testThread1);
            ThreadStart testThread2Start = new ThreadStart(new Program().testThread2);
 
            Thread[] testThread = new Thread[2];
            testThread[0] = new Thread(testThread1Start);
            testThread[1] = new Thread(testThread2Start);
 
            foreach (Thread myThread in testThread)
            {
                myThread.Start();
            }
 
            Console.ReadLine();
        }
 
        public void testThread1()
        {
            //executing in thread
            int count = 0;
            while (count++ < 10)
            {
                Console.WriteLine("Thread 1 Executed "+count+" times");
                Thread.Sleep(1);
            }
        }
 
        public void testThread2()
        {
            //executing in thread
            int count = 0;
            while (count++ < 10)
            {
                Console.WriteLine("Thread 2 Executed " + count + " times");
                Thread.Sleep(1);
            }
        }
    }
}

Después de ejecutar la aplicación, debería ver un resultado como el siguiente: 

Tenga en cuenta que, la salida no será siempre exacta, depende completamente de cómo el sistema operativo proporciona las programaciones a la CPU para la ejecución de la secuencia.

Trabajando con ThreadPool:

Entonces, como hemos visto hasta ahora en los ejemplos de código anteriores, usa 'Thread' en modo raw. Sin embargo, podemos simplificar el proceso de ejecución de subprocesos con el uso de la clase 'ThreadPool' que proporciona .NET framework y es muy útil para la implementación rápida de la programación multiproceso. Todo lo que tenemos que hacer es poner en cola la función que queremos ejecutar en el hilo. Y automáticamente comenzará a ejecutarlos. El siguiente código demostrará este uso simplificado de 'ThreadPool'.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
 
namespace TestConsoleApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new Program().testThread1);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new Program().testThread2);
 
            Console.ReadLine();
        }
 
        public void testThread1(Object threadContext)
        {
            //executing in thread
            int count = 0;
            while (count++ < 10)
            {
                Console.WriteLine("Thread 1 Executed "+count+" times");
                Thread.Sleep(100);
            }
        }
 
        public void testThread2(Object threadContext)
        {
            //executing in thread
            int count = 0;
            while (count++ < 10)
            {
                Console.WriteLine("Thread 2 Executed " + count + " times");
                Thread.Sleep(100);
            }
        }
    }
}

Espero que lo disfruten, compartan y comenten. ;)

"Si se puede imaginar... se puede programar."