C# TPL并行只执行一部分就退出，求解？

Question

背景介绍:
     
     开发环境 ：VS2010简体中文旗舰版
     .net 版本：.net4.0
     CPU      ：双核四线程【Intel】
     错误现象 ：使用 TPL 编写多核并行代码，发现只并行了其中的一部分（不能并行到底），之后就由一条线程执行到结束。编译时，代码没有问题，运行时，有时候出现运行到一定程度，程序就卡住，不再执行下去，就像死机一样。下面就贴出代码。
    C#并行TPL执行不彻底卡住

Answer 1

首先贴出控制台执行程序，验证该代码是正确的。代码具体如下：
using System;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Collections.Generic;using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;namespace Test
{
    class A
    {
        public String strName;
        
        public A( String str )
        {
            this.strName = str;       
        }        public void printMessage()
        {
            System.DateTime dt = System.DateTime.Now;            for( int i = 0; i < 50000; i++ )
            {
                Console.WriteLine( "当前时间 " + String.Format( "{0:yyyy-MM-dd HH::mm::ss::ffff}",dt ) + "   " + 
                                   " i = "   + i + "   " + this.strName );  // 注意时间的格式化;
            }           
        }
    }    class Program
    {
        static void Main( string[] args )
        {
            A a1 = new A( "11111" );
            A a2 = new A( "22222" );
            A a3 = new A( "33333" );
            A a4 = new A( "44444" );
                       System.Threading.ThreadStart del = delegate()
            {
                try
                {
                    System.Threading.Tasks.Parallel.Invoke( 
                                                             () => a1.printMessage(),
                                                             () => a2.printMessage(),
                                                             () => a3.printMessage(),
                                                             () => a4.printMessage()
                                                          );
                }
                catch( AggregateException ex )
                {
                    System.Windows.Forms.MessageBox.Show( "出错了！" + "出错原因:" + ex.Message );               
                }                
            };            System.Threading.Thread th = new System.Threading.Thread( del );
            th.IsBackground            = true;
            th.Start();            Console.WriteLine( "单击任意按键可结束测试！" );
            Console.ReadKey();
        }
    }
}贴出图片，可以看出并行代码执行OK，且能执行到底。

Answer 2

上面的代码说明了 C# 的并行是没有问题的，下面我稍微修改了一下实现，即：将打印的位置由控制台转到 RichTextBox 中，现封装一个 C# DLL以具体实现并行代码，之后，创建一个应用窗体程序，由该程序去调用。C#  DLL：using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;//using System.Core;
using System.Data;
//using System.Data.DataSetExtensions;
using System.Xml;
using System.Xml.Linq;using System.Threading;
using System.Windows.Forms;
using System.Threading.Tasks;
using System.Runtime.InteropServices;namespace SyncThread
{
    public class SyncMethod
    {
        public System.Windows.Forms.RichTextBox txt;  // 指定要输出文本的文本框;
       static System.Threading.Semaphore sep = new System.Threading.Semaphore(10, 100);
        public SyncMethod( System.Windows.Forms.RichTextBox txt )
        {
            this.txt = txt;
        }        public void printMessage( String str,int index )
        {
            System.DateTime dt = System.DateTime.Now;            if( null == this.txt )
            {
                MessageBox.Show( " txt 值为空!" );
                return;
            }            for( int i = 0; i < 5000; i++ )
            {
               this.txt.AppendText( "当前时间 " + String.Format("{0:yyyy-MM-dd HH::mm::ss}", dt) + "   " + str +
                                     " = " + i + "   "  + index + "\n" );   // 注意时间的格式化;
                              sep.Release();    // 释放自增减锁;
            }          
        }
    };    public class DoWork
    {
        private SyncMethod st1;
        private SyncMethod st2;
        private SyncMethod st3;
        private SyncMethod st4;        public System.Windows.Forms.RichTextBox txt;        public DoWork( System.Windows.Forms.RichTextBox txt ) 
        {
            this.txt = txt;
            this.st1 = new SyncMethod( this.txt );
            this.st2 = new SyncMethod( this.txt );
            this.st3 = new SyncMethod( this.txt );
            this.st4 = new SyncMethod( this.txt );
        }        public void handle()
        {
            System.Threading.ThreadStart del = delegate()
            {
                try
                {
                    System.Threading.Tasks.Parallel.Invoke(
                                                             () => this.st1.printMessage( "aaaa",1111 ),
                                                             () => this.st2.printMessage( "bbbb",2222 ),
                                                             () => this.st3.printMessage( "cccc",3333 ),
                                                             () => this.st4.printMessage( "dddd",4444 )
                                                          );
                }
                catch (System.AggregateException)
                {
                }
                catch (System.Exception)
                {
                    // System.Windows.Forms.MessageBox.Show("出现其他错误," + "出错原因:" + e.Message);
                }
            };            System.Threading.Thread th = new System.Threading.Thread( del );
            th.IsBackground            = true;
            th.Name                    = "dowork";
            th.Start();
        }        public void doParelWork() 
        {
            try
            {
                System.Threading.Tasks.Task t1 = new System.Threading.Tasks.Task(() => this.st1.printMessage("aaaa", 1111));
                System.Threading.Tasks.Task t2 = new System.Threading.Tasks.Task(() => this.st2.printMessage("bbbb", 2222));
                System.Threading.Tasks.Task t3 = new System.Threading.Tasks.Task(() => this.st3.printMessage("cccc", 3333));
                System.Threading.Tasks.Task t4 = new System.Threading.Tasks.Task(() => this.st4.printMessage("dddd", 4444));                t1.Start();
                t2.Start();
                t3.Start();
                t4.Start();                System.Threading.Tasks.Task.WaitAll( t1, t2, t3, t4 );                
            }
            catch (System.AggregateException ex)
            {
            }
            catch (System.Exception e)
            {                
            }            
        }
    }
}

Answer 3

以下将展示窗体调用部的代码，窗体中新建了一个按钮，使用按钮的 Click 事件执行并行程序，代码如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;using SyncThread;namespace TestThread
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        private SyncThread.DoWork dw;   // 声明类;
        private ShowInfo sf;            // 声明委托;
        //
// 委托;
        //
        private delegate void ShowInfo( System.Windows.Forms.RichTextBox txt );
        private void showInfo( System.Windows.Forms.RichTextBox txt ) 
        {
            this.dw.txt = txt;
        }        private void controlShow() 
        {
            if( this.InvokeRequired )   // 返回值为 true,表示来自 UI 线程;
            //if ( true )               // 返回值为 true,表示来自 UI 线程;
        {
                Object[] value = { this.txtShow };
                this.Invoke(this.sf, value);
        }         this.dw.handle();
            //this.dw.doParelWork();
        }        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            this.dw = new SyncThread.DoWork( this.txtShow );  // 实例化类;
            this.sf = new ShowInfo(this.showInfo);            // 实例化;
        }        private void cmdStart_Click( object sender, EventArgs e )
        {
            System.Windows.Forms.Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;   // 这句话也可以加在这里,这么搞;
            controlShow();
        }
    }
}执行结果描述如下:
1、执行时，没有一次并行到底，总是：并行了其中一部分（不能并行到底），之后由一条线程执行到结束；
2、有时候程序中途卡住，就像死机了一样，不响应系统的任何操作，但是系统的其他程序可以正常运行；
3、有时候报告错误。

Answer 4

当然了，在非UI线程操作界面需要使用Control.Invoke让界面去刷新。

Answer 5

把你的 this.Invoke 改为 this.BeginInvoke。我印象中，我好像从来没有使用过 Invoke，都是 BeginIncoke。我从来都非常注意不要稀里糊涂地写出阻塞式的程序。

Answer 6

看得出你不会使用System.Threading.Semaphore，最简单的方法就是把它去掉。

Answer 7

另外，你在  catch (System.AggregateException ex)那个地方设置断点你就知道什么错误了，是Semaphore的问题。

Answer 8

感谢以上各位的热情回复，我突然发现我写错了一句代码：
 static System.Threading.Semaphore sep = new System.Threading.Semaphore(10, 100);因为我只启动四条线程，所以这句代码应该是：
 static System.Threading.Semaphore sep = new System.Threading.Semaphore(1, 4);现在可以并行到底了，但是 CPU de 的使用率  只有 40% ，并不高，以下贴图佐证：
并行贴图展示:
再问: 

Answer 9

刚才点错了，现在贴并行的图片:
再次提问:1、为什么 CPU 的使用率只有 40% ，而控制台的使用了可以到达 95%？2、如何提高 CPU 的使用率？ 求指点，TKS

Answer 10

你就把Semaphore去掉好拉。
你把System.Threading.Semaphore(10, 100);改为System.Threading.Semaphore(1, 4);还是勿用Semaphore。
我就不相信你那个sep.Release(); 4次循环后不会报错。但或许你看不到，你因为你吞掉了exception。

Answer 11

我尝试着放弃了 Semaphore ，即把:static System.Threading.Semaphore sep = new System.Threading.Semaphore(1, 4);
sep.WaitOne();
sep.Release(); 注释掉，结果发现，执行到了几百次就卡住了，程序无法执行下去，就像这个程序死了似的，贴图佐证:

Answer 12

哎，把 static System.Threading.Semaphore sep = new System.Threading.Semaphore(1, 4);
跟sep.Release();  那两行注释掉就那么难吗？
实在搞不懂你这里用Semaphore来做什么，如果你真的控制并发度应该由Parallel.Invoke ParallelOptions来控制啊。
还有，你的程序问题很多，很多代码写的很随意的， 下面的代码要它干嘛的？根本起不到作用。
    if( this.InvokeRequired )   // 返回值为 true,表示来自 UI 线程;
            //if ( true )               // 返回值为 true,表示来自 UI 线程;
        {
                Object[] value = { this.txtShow };
                this.Invoke(this.sf, value);
        }另外，我就好奇为什么你能在main thread之外更新线程了，原来你用了CheckForIllegalCrossThreadCalls，这？？？？

Answer 13

【 SQL_Beginner Debugging之傲气魔君】：   你好，那两行我已经注释了的（见 11 楼 本人回复），你说的：  if( this.InvokeRequired )   // 返回值为 true,表示来自 UI 线程;
            //if ( true )               // 返回值为 true,表示来自 UI 线程;
        {
                Object[] value = { this.txtShow };
                this.Invoke(this.sf, value);
        }
根本不起作用，是真的，感谢赐教。使用：CheckForIllegalCrossThreadCalls 是因为我是用线程启动并行程序的，这种方式可行，因为控制台程序也是用这种方式启动的。我可以把代码传给你。你帮我看看，可否？我QQ：756385819