【Grasshopper进阶】TaskCapableComponent vs Parallel.For 该怎么选？Grasshopper多线程进阶

TaskCapableComponent vs Parallel.For 该怎么选？

在Rhino6更新之后，Grasshopper加入了一个新的API —— TaskCapableComponent，使得电池对多线程有了更深度的支持。官方也早在2018年就做了文档和简单的例子，让大家能够更好的针对使用这个组件进行开发(官方例子链接)。

以下Grasshopper简称GH

不过官方的例子有点奇怪，为什么我算一个斐波那契数列还要多线程？这玩意儿多线程有啥意义？再进一步说，由于GH的整个画布的单线程架构，我在这个电池内部做计算密集型为什么不直接一个Parallel.For解决还需要实现这么复杂的接口？TaskCapableComponent与Parallel.For到底有什么区别？下面就一一解答。

关于为什么官例要用斐波那契数列，为什么这玩意儿要多线程，有什么意义，这个点放在最后说，因为当把TaskCapableComponent和Parallel.For它俩的区别说完之后，其原因就不言自明了。

注意： 以下代码均需要使用System.Threading.Tasks命名空间，即

using System.Threading.Tasks;

本文所有代码详见 https://codechina.youkuaiyun.com/bwkair/taskcapablevsparallel

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Task Capable Component 要怎么实现

首先来看如何实现一个TaskCapableComponent：（笔者这里就不用官例的斐波那契数列了，采用一个很常规的Thread.Sleep()来实现）

1. 首先第一步创建一个Grasshopper电池项目

   

2. 将新建立的GH电池类的继承由

   public class TaskCapableComponentExampleComponent : GH_Component
   

   改为

   public class TaskCapableComponentExampleComponent : GH_TaskCapableComponent<string>
   

   其中，string是每个线程任务执行完成后的返回值的类型，可以认为是等同于电池输出的数据类型。为什么会多出这个？

   因为GH多线程电池是基于C#中的Task类架构的，主要运算部分会被封装成一个Task类来进行分发。由于我们在GH内做的除开“在Rhino窗口进行图形预览绘制”以外的操作，都是有数据需要输出的，即我们希望使用多线程执行的任务是需要有数据返回的，而这个有返回值的Task类“就是需要用Task<T>”泛型类来封装，此时T就是返回的值的类型。

   总之，需要在GH电池的输出端输出什么类型的数据，这个T就是对应的类型。

   更多有关于Task类的知识参照微软官方链接，此处不进行展开。

3. 现在我们已经完成了一个支持多线程的电池架构。

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？

“就这？”

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需要做的改动当然不止于此了。目前仅仅是完成了“架构”部分的改动，电池是支持多线程了，但是我们的代码并没有真正地“实现多线程”。

实现多线程需要对电池的主运算部分SolveInstance()进行相应的重构。下面是开发文档的说明：

We will want to break the current flow of a component’s SolveInstance method into three distinct steps:

1. Collect input data
2. Compute results on given data
3. Set output data

—— Steve Baer and Scott Davidson @Rhino Dev. Docs

译：

（要实现TaskCapableComponent的设计，）我们希望把原来电池的SolveInstance内部的程序流重组成为具有3个十分明显特征的步骤：

1. 从输入端获取数据
2. 由获取的数据运行所需要的计算
3. 将计算结果输出

要我说，这其实是废话，因为本质上非多线程电池的对数据处理的逻辑简直是一模一样。我们先把非多线程的电池代码放上

protected override void RegisterInputParams(GH_InputParamManager pManager)
{
   
   
    pManager.AddIntegerParameter("Seconds", "s", "", GH_ParamAccess.item);
}

protected override void RegisterOutputParams(GH_OutputParamManager pManager)
{
   
   
    pManager.AddTextParameter("Output", "o", "", GH_ParamAccess.item);
}
protected override void Solv