Home

Information

Академия Microsoft: Основы параллельного программирования с использованием Visual Studio 2010: Информация

[-]
Автор: Томский политехнический университет
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
сертификат
 
Уровень:
Для всех
Длительность:
12:09:00
Студентов:
1163
Выпускников:
195
Купить курс [?]
Данный курс, посвящен описанию создания многопоточных приложений в среде Visual Studio 2010 с использованием .NET Framework. В частности, какие библиотеки, и какие классы необходимы для создания многопоточных приложений, какие инструменты Visual Studio 2010 используются для отладки этих приложений.
На сегодняшний день, многоядерные процессоры используются не только в серверных платформах, но и в персональных компьютерах, которые позволяют нескольким потокам выполняться одновременно. И в будущем, число ядер в процессоре будет только увеличиваться. Уже сегодня можно использовать возможности аппаратного обеспечения – и распараллеливать код, чтобы распределить работу между несколькими процессорами. Ранее распараллеливание требовала низкого уровня обработки потоков и блокировок. Visual Studio 2010 и .NET Framework 4 поддерживают параллельное программирование путем предоставления новой среды CLR, новые типы библиотек классов и новые средства диагностики. Данные возможности упрощают разработку параллельных программ, так что можно написать эффективное и масштабируемое приложение без необходимости работать непосредственно с потоками или пулом потоков.
Темы: Программирование
Специальности: Программист, Архитектор программного обеспечения
 

План занятий

Занятие
Заголовок <<
Дата изучения
2 hours 30 minutes
-
Лекция 1
13 minutes
Введение в параллельное программирование
В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: определение, назначение параллельного программирования; многоядерные вычисления; множественные потоки команд/данных; ускорение; закон Амадал; закон Густафсона-Барсиса.
Contents
    -
    Лекция 2
    10 minutes
    Параллельное программирование в .NET Framework 4.0
    В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: введение в параллельное программирование .NET Framework 4; библиотека PFX; компоненты библиотеки PFX; библиотека параллелизма задач и данных (TPL)
    Contents
      -
      Тест 1
      45 minutes
      -
      Самостоятельная работа 1
      9 minutes
      Создание первого приложения
      В данном практическом занятии, будет создано простое многопоточное приложение, в котором будет реализовано три различных потока.
      Contents
        -
        Лекция 3
        19 minutes
        Многопоточность в .NET Framework
        В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: определение многопоточности; основы многопоточной обработки; класс Thread; создание вторичных потоков; назначение приоритета потока; управление потоками; пул потоков CLR.
        Contents
          -
          Тест 2
          27 minutes
          -
          Лекция 4
          39 minutes
          Синхронизация потоков
          В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: оператор lock; классы синхронизации в .NET Framework; Interlocked; класс Monitor; методы класса Monitor: Wait, Pulse и PulseAll; класс Mutex; класс Semaphore; класс Barrier; класс ReaderWriterLockSlim; события синхронизации потоков. При использовании в программе нескольких потоков иногда необходимо координировать их выполнение. Процесс координации потоков называется синхронизацией. К синхронизации прибегают в тех случаях, когда двум или большему числу потоков необходимо получить доступ к общему ресурсу, который в каждый момент времени может использовать только один поток. Синхронизацию потоков можно осуществлять несколькими способами описанных в данной лекции.
          Contents
            -
            Лекция 5
            16 minutes
            Введение в асинхронные задачи
            В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: использование класса Task; класс TaskFactory; примеры различных сортировок массива с использованием принципа параллелизма.
            Contents
              -
              Тест 3
              27 minutes
              -
              Лекция 6
              20 minutes
              Параллелизм задач
              В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы:определение параллелизма задач; создание и запуск задачи; создание вложенных задач; ожидание задач; обработка ошибок в задачах; отмена выполнения заданий; продолжения; продолжения и Task <TResult>; продолжения и дочерние задачи; продолжения предыдущих задач; несколько продолжений одной задачи; планировщики заданий и пользовательский интерфейс.
              Contents
                -
                Самостоятельная работа 2
                10 minutes
                Создание приложения с распараллеливанием задач
                В данном практическом занятии будет рассмотрен процесс создания простого приложения с использованием многозадачности.
                Contents
                  -
                  Лекция 7
                  14 minutes
                  Параллелизм данных
                  В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: Класс Parallel; Parallel.Invoke; Parallel.For; Parallel.FoReach.
                  Contents
                    -
                    Тест 4
                    36 minutes
                    -
                    Самостоятельная работа 3
                    11 minutes
                    Создание приложения с распараллеливанием данных
                    В рамках данного практического задания будет рассмотрен пример использования параллельных циклов Parallel.For и Parrallel.Foreach для распараллеливания данных.
                    Contents
                      -
                      Лекция 8
                      25 minutes
                      Parallel LINQ (PLINQ)
                      В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: описание LINQ; примеры LINQ - запросов; работа с простыми массивами данных; работа с массивами и коллекциями классов; введение в PLINQ; метод AsParallel; пример использования PLINQ запроса.
                      Contents
                        -
                        Лекция 9
                        25 minutes
                        PLINQ Операторы и методы
                        В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: перечесление ParallelExecutionMode; метод WithDegreeOfParallelism; метод AsOrdered; метод Range; метод Repeat; метод AsUnordered; метод AsSequential; метод WithMergeOptions; метод ForAll.
                        Contents
                          -
                          Тест 5
                          45 minutes
                          -
                          Самостоятельная работа 4
                          16 minutes
                          Создание приложения с использованием PLINQ
                          В рамках данного практического занятия, будет создано консольное приложение, которое получает из СУБД MS SQL данные по сотрудникам и оформленными ими заказами (стоимость, количество, наименования продукта) с помощью LINQ и PLINQ запросов.
                          Contents
                            -
                            Лекция 10
                            21 minute
                            Параллельные коллекции
                            В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: классы параллельных коллекций; интерфейс IProducerConsumerCollection<T>; пример использования обычной коллекции с применением параллелизма.
                            Contents
                              -
                              Лекция 11
                              1 hour 6 minutes
                              Параллельные коллекции. Низкоуровневая синхронизация
                              В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: SpinLock; SpinWait; параллельные коллекции; ConcurrentQueue; ConcurrentStack; ConcurrentBag; ConcurrentDictionary; BlockingCollection; создание экземпляра класса BlockingCollection; создание поставщика; создание потребителя.
                              Contents
                                -
                                Тест 6
                                51 minute
                                -
                                Самостоятельная работа 5
                                14 minutes
                                Создание Windows приложения с использованием элемента BackgroundWorker
                                В данном практическом занятии, будет подробно рассмотрен процесс создания простого многопоточного Windows приложения с использованием элемента управления BackgroundWorker.
                                Contents
                                  -
                                  Самостоятельная работа 6
                                  17 minutes
                                  Создание многопоточного Windows - приложения
                                  В рамках данного практического задания реализуется многопоточное Windows приложение, которое асинхронно выполняет три различных метода.
                                  Contents
                                    -
                                    Самостоятельная работа 7
                                    12 minutes
                                    Создание многопоточного Silverlight - приложения
                                    В рамках данного практического будет создан простой Silverlight проект, выполняющий асинхронно три различных потока.
                                    Contents
                                      -
                                      Лекция 12
                                      33 minutes
                                      Отладка приложений в Visual Studio 2010
                                      В данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: отладка приложения в Visual Studio 2010; установка точки останова; запуск отладчика; пошаговое выполнение программы; окно Autos; окно Locals; окно Watch; окно Immediate; окно Threads; окно Parallel Task; окно Parallel Stacks.
                                      Contents
                                        -
                                        Тест 7
                                        27 minutes
                                        -
                                        Самостоятельная работа 8
                                        9 minutes
                                        Отладка однопоточного приложения в Visual Studio 2010
                                        В рамках данного практического занятия, будет рассмотрен процесс создания и отладки однопоточного приложения с использованием Visual Studio 2010.
                                        Contents
                                          -
                                          Самостоятельная работа 9
                                          5 minutes
                                          Отладка многопоточного приложения
                                          В данном практическом занятии будет рассмотрен процесс отладки многопоточного приложения с использование окна Threads.
                                          Contents
                                            -
                                            Самостоятельная работа 10
                                            7 minutes
                                            Отладка многопоточного приложения с использованием окна стеков
                                            В рамках данного практического занятия, будет рассмотрен пример отладки параллельного приложения, с использованием окна вызова стеков.
                                            Contents
                                              -
                                              Самостоятельная работа 11
                                              7 minutes
                                              Отладка многопоточного приложения с использованием окна задач
                                              Практическое занятие посвящено процессу отладки параллельного приложения с использованием инструмента Parallel Task.
                                              Contents
                                                -
                                                Лекция 13
                                                18 minutes
                                                Отладка приложений в Visual Studio 2010
                                                В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: введение в Concurrency Visualizer; представление использования центрального процессора (CPU Utilization); введение в Concurrency Visualizer; представление потоков (Threads); представление Cores; секция отчетов.
                                                Contents
                                                  -
                                                  Тест 8
                                                  24 minutes
                                                  -
                                                  Самостоятельная работа 12
                                                  11 minutes
                                                  Пример оптимизации параллельного приложения
                                                  В данном практическом занятии будет рассмотрен пример оптимизации параллельного приложения с использованием Currency Visualizer.
                                                  Contents
                                                    -
                                                    1 hour 40 minutes
                                                    -