使用monad的并行策略

Question

我经常看到Haskell与纯计算相关的并行策略的用法和解释（例如fib）。但是，我并不经常看到它与monadic结构一起使用：par和相关函数在应用于ST s或IO时是否有合理的解释？是否可以通过这种用途获得任何加速？

Answer 1

IO monad中的并行性更准确地称为“并发”，并由forkIO模块中的Control.Concurrent和朋友支持。

并行ST monad的困难在于ST必然是单线程的 - 这就是它的目的。有一个ST monad的惰性变体Control.Monad.ST.Lazy，它原则上可以支持并行评估，但我不知道有人试图这样做。

有一个名为Eval的并行评估新monad，可以在最新版本的parallel package中找到。我建议Eval monad使用rpar和rseq代替par和pseq这些天，因为它会带来更强大和可读的代码。例如，可以编写通常的fib示例

fib n = if n < 2 then 1 else 
        runEval $ do
           x <- rpar (fib (n-1))
           y <- rseq (fib (n-2))
           return (x+y)

Answer 2

在某些情况下这是有道理的，但一般情况下你不应该这样做。检查以下内容：

doPar =
  let a = unsafePerformIO $ someIOCalc 1
      b = unsafePerformIO $ someIOCalc 2
  in a `par` b `pseq` a+b

doPar中的

，引发a的计算，然后主线程评估b。但是，在主线程完成b的计算之后，它可能也会开始评估a。现在您有两个线程评估a，这意味着某些IO操作将执行两次（或可能更多）。但是如果一个线程完成了对a的评估，那么另一个线程将会放弃到目前为止所做的事情。为了使其安全，您需要做一些事情：

1. 多次执行IO操作是安全的。
2. 只执行某些IO操作是安全的（例如，没有清理）
3. IO动作没有任何竞争条件。如果一个线程在评估a时改变某些数据，那么另一个在a上工作的线程是否会表现得合理？可能不会。
4. 任何外来电话都是可重入的（当然，你需要这一点用于并发）

如果您的someIOCalc看起来像这样

someIOCalc n = do
  prelaunchMissiles
  threadDelay n
  launchMissiles

使用par和unsafePerformIO绝对不安全。

现在，它值得吗？也许。火花很便宜，甚至比螺纹便宜，因此理论上它应该是性能提升。在实践中，也许不是那么多。 Roman Leschinsky有一个很好的blog post about this。

就个人而言，我发现理由更简单forkIO。