f# – 并行流水线

第1步：编写保险丝功能

您的保险丝功能似乎使用多个功能映射单个输入,这很容易编写如下：

//val fuse : seq<('a -> 'b)> -> 'a -> 'b list
let fuse functionList input = [ for f in functionList -> f input]

请注意,所有映射函数都需要具有相同的类型.

第2步：定义运算符以并行执行函数

标准并行映射函数可以写成如下：

//val pmap : ('a -> 'b) -> seq<'a> -> 'b array
let pmap f l =
    seq [for a in l -> async { return f a } ]
    |> Async.Parallel
    |> Async.RunSynchronously

据我所知,Async.Parallel将并行执行异步操作,其中在任何给定时间执行的并行任务的数量等于机器上的核心数量(如果我错了,有人可以纠正我).因此,在双核机器上,调用此函数时,我的机器上最多应运行2个线程.这是一件好事,因为我们不期望通过每个核心运行多个线程来实现任何加速(实际上额外的上下文切换可能会减慢速度).

我们可以定义一个运算符|>>在pmap和fuse方面：

//val ( |>> ) : seq<'a> -> seq<('a -> 'b)> -> 'b list array
let (|>>) input functionList = pmap (fuse functionList) input

所以|>> operator接受一堆输入并使用大量不同的输出映射它们.到目前为止,如果我们把所有这些放在一起,我们得到以下(在fsi中)：

> let countOccurrences compareChar source =
    source |> Seq.sumBy(fun c -> if c = compareChar then 1 else 0)

let length (s : string) = s.Length

let testData = "Juliet is awesome|Someone should give her a medal".Split('|')
let testOutput =
    testData
    |>> [length; countOccurrences 'J'; countOccurrences 'o'];;

val countOccurrences : 'a -> seq<'a> -> int
val length : string -> int
val testData : string [] =
  [|"Juliet is awesome"; "Someone should give her a medal"|]
val testOutput : int list array = [|[17; 1; 1]; [31; 0; 3]|]

testOutput包含两个元素,两个元素都是并行计算的.

第3步：将元素聚合为单个输出

好的,现在我们有数组中每个元素表示的部分结果,我们希望将我们的部分结果合并为一个聚合.我假设数组中的每个元素都应该合并相同的函数,因为输入中的每个元素都具有相同的数据类型.

这是我为这份工作写的一个非常难看的功能：

> let reduceMany f input =
    input
    |> Seq.reduce (fun acc x -> [for (a,b) in Seq.zip acc x -> f a b ]);;

val reduceMany : ('a -> 'a -> 'a) -> seq<'a list> -> 'a list

> reduceMany (+) testOutput;;
val it : int list = [48; 1; 4]

reduceMany采用n长度序列序列,并返回n长度数组作为输出.如果你能想出一个更好的方法来编写这个函数,请成为我的客人:)

要解码上面的输出：

> 48 =我的两个输入字符串的长度之和.注意原始字符串是49个字符,但是将它拆分为“|”每个“|”吃一个字符.
> 1 =输入中所有’J’实例的总和
> 4 =’O’的所有实例的总和.

第4步：把所有东西放在一起

let pmap f l =
    seq [for a in l -> async { return f a } ]
    |> Async.Parallel
    |> Async.RunSynchronously

let fuse functionList input = [ for f in functionList -> f input]

let (|>>) input functionList = pmap (fuse functionList) input

let reduceMany f input =
    input
    |> Seq.reduce (fun acc x -> [for (a,b) in Seq.zip acc x -> f a b ])

let countOccurrences compareChar source =
    source |> Seq.sumBy(fun c -> if c = compareChar then 1 else 0)

let length (s : string) = s.Length

let testData = "Juliet is awesome|Someone should give her a medal".Split('|')
let testOutput =
    testData
    |>> [length; countOccurrences 'J'; countOccurrences 'o']
    |> reduceMany (+)