Что такое многопоточность и что такое библиотека TPL (Task Parallel Library) в C#?

Многопоточность - это способность программы выполнять несколько задач (потоков выполнения) одновременно или параллельно в рамках одного процесса. Это позволяет эффективно использовать ресурсы многоядерных процессоров, улучшать отзывчивость приложений (например, интерфейса пользователя) и выполнять длительные операции в фоновом режиме.

TPL (Task Parallel Library) - это набор пространств имен и типов в .NET, предоставляющий более высокоуровневый способ реализации многопоточности и параллелизма по сравнению с низкоуровневыми механизмами, такими как Thread. Основной абстракцией в TPL является Task, представляющая собой асинхронную операцию.

Преимущества TPL:

• Упрощение: TPL абстрагирует детали управления потоками и синхронизации.
• Эффективность: Использует пул потоков для минимизации издержек на создание/удаление потоков.
• Обработка исключений: Предоставляет более удобные механизмы для обработки исключений в параллельных операциях.
• Композиция: Позволяет легко комбинировать асинхронные операции.
• Параллелизм: Поддерживает параллельное выполнение операций (например, Parallel.For, Parallel.ForEach).

Пример использования Task:

// Создание и запуск задачи
Task.Run(() =>
{
    // Код, выполняющийся в новом потоке из пула потоков
    Console.WriteLine("Задача выполняется.");
});

// Ожидание завершения задачи
// Task task = Task.Run(() => Console.WriteLine("Еще задача."));
// task.Wait();

Пример использования Parallel.ForEach:

// Параллельное выполнение цикла
List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };
Parallel.ForEach(numbers, number =>
{
    // Код, выполняющийся параллельно для каждого элемента
    Console.WriteLine($"Обработка числа: {number}");
});