书籍摘要

《.NET 4.5 Parallel Extensions Cookbook》是一本专注于.NET 4.5并行扩展功能的实用指南，由Bryan Freeman撰写，于2013年7月由Packt Publishing出版。本书旨在帮助开发者充分利用现代多核处理器的强大性能，通过并行编程提升应用程序的效率和响应能力。

书籍背景

随着多核处理器的普及，单线程应用程序的性能瓶颈日益凸显。为了充分利用多核处理器的计算能力，微软在.NET框架中引入了并行扩展（Parallel Extensions），特别是任务并行库（Task Parallel Library, TPL）。本书正是基于.NET 4.5版本的并行扩展功能，为开发者提供了丰富的编程实践和解决方案。

内容概述

本书共分为九章，涵盖了从基础任务创建到复杂数据流管道的并行编程技术。每章都通过具体的代码示例和实际应用场景，详细介绍了如何使用.NET 4.5的并行扩展功能来解决实际问题。

第1章：任务并行库基础

介绍了任务并行库（TPL）的基本概念，包括任务的创建、等待任务完成、返回任务结果、传递数据到任务、创建子任务、延迟任务执行、处理任务异常以及取消任务等。通过这些基础内容，读者可以快速上手并行编程。

第2章：实现延续任务

延续任务是TPL中一个强大的功能，允许开发者在任务完成后执行后续操作。本章详细介绍了如何创建延续任务、传递任务结果到延续任务、使用WhenAny和WhenAll方法、指定延续任务的运行条件、处理延续任务中的异常以及取消延续任务等。

第3章：使用并行循环

并行循环是并行编程中常见的应用场景之一。本章介绍了如何创建基本的并行for循环和foreach循环，如何中断、停止和取消并行循环，以及如何处理并行循环中的异常。此外，还探讨了如何控制循环的并行度和数据分区。

第4章：并行LINQ

并行LINQ（PLINQ）是LINQ to Objects的并行实现，能够显著提升对大数据集的查询性能。本章通过多个示例，展示了如何创建基本的并行查询、保持查询结果的顺序、强制并行执行、限制并行度、处理并行LINQ中的异常以及取消并行LINQ查询等。

第5章：并发集合

并发集合是.NET 4.5中引入的线程安全集合，允许开发者在多线程环境中安全地存储和访问数据。本章介绍了如何使用BlockingCollection、ConcurrentStack、ConcurrentDictionary等并发集合，以及如何通过IProducerConsumerCollection接口实现自定义的并发集合。

第6章：同步原语

在并行编程中，同步原语是解决线程竞争和同步问题的关键工具。本章详细介绍了如何使用Monitor、互斥锁、SpinLock、Interlocked操作、Barrier、ReaderWriterLockSlim、WaitHandles、CountdownEvent、ManualResetEventSlim和SemaphoreSlim等同步原语来协调多线程的执行。

第7章：性能分析与调试

并行程序的调试和性能分析是开发过程中的重要环节。本章介绍了如何使用Visual Studio 2012中的线程窗口、调用堆栈窗口、并行堆栈窗口、并行监视窗口以及并发可视化工具来调试和优化并行应用程序。

第8章：异步编程

异步编程是.NET 4.5中引入的另一项重要功能，旨在提高应用程序的响应能力。本章通过多个示例，展示了如何创建异步方法、处理异步代码中的异常、取消异步操作、处理多个异步任务的完成以及使用异步方法进行文件访问等。

第9章：数据流库

数据流库是TPL的一个扩展，提供了基于消息传递的并行编程模型。本章介绍了如何读写数据流块、实现生产者-消费者模式、创建数据流管道、取消数据流块、指定并行度以及使用JoinBlock从多个数据源读取数据等。

适用读者

本书适合具有C#开发经验的开发者，尤其是那些希望利用现代多核处理器提升应用程序性能的开发者。即使没有多线程开发经验的读者，也可以通过本书掌握并行编程的基本技能。

总结

《.NET 4.5 Parallel Extensions Cookbook》是一本实用性强、内容丰富的并行编程指南。通过详细的代码示例和实际应用场景，本书为开发者提供了从基础到高级的并行编程技术，帮助读者充分利用.NET 4.5的并行扩展功能，提升应用程序的性能和响应能力。