Laboratorium Task 3

by Paweł Paduch published 2024/11/27 09:26:00 GMT+1, last modified 2024-11-28T14:54:26+01:00

Zaczynamy [0,5 pkt]

Utworzyć nową solucję a w niej projekt typu konsolowego .net core

Zademonstrować działanie poniższej funkcji:

 private static Task<int[]> calculateSomethingAsync(int size)
 {
     return Task.Factory.StartNew<int[]>((s) => {
         if (s==null) { throw new ArgumentNullException(nameof(s)); }
         int[] result = new int[(int)s];
         for (int i = 0; i < (int)s; i++)
         {
             Thread.SpinWait(30000000);
             result[i] = Random.Shared.Next(10);
             Console.WriteLine($"I calculated element {i} as [{result[i]}]");
         }
         return result;
     },size);
 }

Raportowanie postępu [0,5 pkt.]
- Przeciążyć powyższą funkcję tak by zamiast napisu "I calculated element..." raportowała za pomocą interfejsu IProgress<(int,int)>.
- Uwzględnić możliwość podania null zamiast Progress.
- Zademonstrować działanie dodając obsługę eventu ProgressChanged wypisując numer iteracji i wylosowaną wartość .
Anulowanie [0,5 pkt.]
- Do powyższej metody dodać możliwość anulowania za pomocą CancellationToken
- Metoda powinna sprawdzać przy każdej iteracji czy nastąpiło żądanie anulowania i rzucić wyjątkiem wraz z odpowiednim komunikatem, np. "Nastąpiło żądanie anulowania".
- Uruchomić aplikację i przetestować anulowanie używając CancelAfter(5000) (z obiekt klasy CancellationTokenSource). Dzięki temu zażądamy anulowania po upływie 5 sekund.
- W Main przechwycić wygenerowany wyjątek. Można użyć AggregateException.Flatten().
Użycie continueWith opcjonalne [0,5 pkt.]
- na utworzonym tasku z metody calculateSomethingAsync wykonać ContinueWith w przypadku błędu (TaskContinuationOptions.NotOnRanToCompletion). Utworzy nam się alternatywny task, nazwijmy go onFaultTask.
- Wypisać błąd przekazany od poprzednika
- podobnie przy pomocy ContinueWith stworzyć task wyświetlający zawartość zwróconej tablicy ale tylko w przypadku poprawnego zakończenia (TaskContinuationOptions.OnlyOnRanToCompletion)
- Poczekać na oba taski za pomocą Task.WaitAll. Tu wymagane utworzenie tablicy obu tasków.
- Przechwycić wyjątek rzucony przez task alternatywny.
- Przetestować przez zakomentowanie/odkomentowanie CancelAfter(5000)
Wykorzystanie ParallelFor [0,5 pkt]
- Założyć nowy projekt
- Utworzyć prosty jednowątkowy program w którym generujemy tablicę z 10 mln losowych elementów
- Można posłużyć się metodą
```
static int[] GenerateRandomArray(int size)
{
    Random random = new Random();
    int[] array = new int[size];
    for (int i = 0; i < size; i++)
    {
        array[i] = random.Next(10);
    }
    return array;
}
```
- Zsumuj wszystkie elementy za pomocą jednowątkowego wyrażenia Linq
  foreach (int number in numbers) sum += number;
- Zmierz czas wykonania
Na podstawie powyższego przeprowadź eksperymenty z sumowaniem równoległym za pomocą [1 pkt.]
- Parallel.ForEach(numbers, number => sum += number); Zmierz czas i sprawdź czy suma jest identyczna
- Zabezpiecz sumowanie za pomocą lock. Zmierz czas, sprawdź poprawność wyników.
- Wykonaj sumowanie za pomocą jednowątkowej metody Linq Sum() numbers.Sum(number => number);Zmierz czas, sprawdź poprawność wyników.
- Wykonaj to samo dla zapytania PLINQ numbers.AsParallel().ForAll(number => sum += number);Zmierz czas, sprawdź poprawność wyników.
- Zabezpiecz powyższe wyliczenia za pomocą lock. Zmierz czas, sprawdź poprawność wyników.
- Wykonaj sumowanie za pomocą sumy z PLINQ na dwa sposoby:
  - numbers.AsParallel().Sum(number => number);
  - numbers.AsParallel().Sum();
- Zmierz czas i sprawdź poprawność wyników. Jednak zrób to uruchamiając program najpierw z pierwszym przypadkiem potem z drugim a następnie z obydwoma. Porównaj wyniki.
Wykonaj sumowanie na zwykłych taskach [0,5 pkt.]
- Do odczytania liczby procesorów użyj Environment.ProcessorCount
- Poczekaj na zakończenie tasków i zsumuj od nich wyniki.
  double[] partialResults = Task.WhenAll(tasks).Result; sum = partialResults.Sum();
- Oczywiście wykonaj pomiary czasu i zweryfikuj poprawność danych.

Sumowanie z obliczaniem [1 pkt.]

Wykonaj wszystkie testy dla przykładu z punktu 6 oraz 7, ale zsumuj wyniki funkcji

  static double calculatedValue(double value)
  {
      return (Math.Sin(Math.Sin(value * value) * Math.Cos(value * value) / Math.PI) * Math.Sin(Math.Sin(value * value) * Math.Cos(value * value) / Math.PI)) > 1 ? 0 : 1; //finally it always returns 1 to simplify checking
  }

Np. Dla operacji jednowątkowej:

 foreach (int number in numbers)
 {
     sum += calculatedValue(number);
 }