C# - Usando tuplas e programação paralela para obter desempenho

Uma tupla é uma estrutura de dados que tem um número específico e sequencial de elementos.

Um exemplo de uma tupla é uma estrutura de dados com três elementos (conhecido como uma tupla de 3 ou o triplo) que é usada para armazenar um identificador, como o nome da pessoa no primeiro elemento, um ano no segundo elemento e a renda da pessoa no terceiro elemento.

Assim uma tupla permite agregar valores, e o caso mais comum é permitir múltiplos valores de retorno de uma função sem precisar de parâmetros “out”.

Uma tupla pode ser formada por 1, 2, 3 ou mais itens, com os tipos de suas diferentes propriedades e seus respectivos valores sendo declarados entre parênteses.

Neste artigo vamos usar os recursos das tuplas para realizar uma tarefa que exige desempenho.

A título de exercício prático vamos acessar e abrir um arquivo CSV chamado Vendas_2021.csv que possui aproximadamente 5 milhões de registros, e, vamos procurar fazer isso em um menor tempo possível usando a linguagem C#.

Vamos criar um projeto Console no .NET Core 5.0, criar uma tupla para receber os dados e a seguir vamos acessar, carregar e exibir alguns dados. Nosso objeto será abrir e carregar os dados na memória de forma rápida e depois exibir apenas 10 itens.

Region,Country,Item Type,Sales Channel,Order Priority,Order Date,Order ID,Ship Date,Units Sold,Unit Price,Unit Cost,Total Revenue,Total Cost,Total Profit
Australia and Oceania,Palau,Office Supplies,Online,H,3/6/2016,517073523,3/26/2016,2401,651.21,524.96,1563555.21,1260428.96,303126.25
Europe,Poland,Beverages,Online,L,4/18/2010,380507028,5/26/2010,9340,47.45,31.79,443183.00,296918.60,146264.40
North America,Canada,Cereal,Online,M,1/8/2015,504055583,1/31/2015,103,205.70,117.11,21187.10,12062.33,9124.77
Europe,Belarus,Snacks,Online,C,1/19/2014,954955518,2/27/2014,1414,152.58,97.44,215748.12,137780.16,77967.96
Middle East and North Africa,Oman,Cereal,Offline,H,4/26/2019,970755660,6/2/2019,7027,205.70,117.11,1445453.90,822931.97,622521.93
Sub-Saharan Africa,Burkina Faso,Office Supplies,Online,C,3/3/2012,309317338,4/5/2012,2729,651.21,524.96,1777152.09,1432615.84,344536.25
Europe,Montenegro,Personal Care,Online,H,11/24/2012,598814380,12/25/2012,1337,81.73,56.67,109273.01,75767.79,33505.22
....

O cabeçalho do arquivo possui 14 itens que podemos identificar pelo índice de 0 a 13.

Para isso vamos criar uma lista de tuplas com três itens do tipo string e vamos selecionar os itens : Region, Country e Total Profit ou seja os itens value[0], value[1] e value[13]

Assim usando a notação antiga das Tuplas vamos criar uma lista de tuplas chamada ListaVendas:

List<Tuple<string, string, string>> ListaVendas = new List<Tuple<string, string, string>>();

A seguir vamos verificar se o arquivo .csv na pasta c:\dados\csv existe, e, a seguir vamos abrir e ler o arquivo usando um StreamReader, lendo linha a linha do arquivo usando a função split() e o separador ',' para separar os itens da lista e a seguir preenchemos a lista de tuplas com os valores obtidos de cada linha lida:

Após isso basta processar a lista realizando uma consulta LINQ onde vamos obter apenas os 10 primeiros itens da lista ordenados pelo valor do item Total Profit e exibir no console:

//PROCESSAMENTO
var listaDezResultados = from vendas in ListaVendas.Skip(0).Take(10)
                                   orderby vendas.Item3
                                   select vendas;

//EXIBIÇÃO DOS DADOS
foreach (var item in listaDezResultados)
{
       Console.WriteLine($"{item.Item1} - {item.Item2} - {item.Item3}");
}

stopwatch.Stop();
Console.WriteLine($"Tempo gasto {stopwatch.ElapsedMilliseconds / 1000}");

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.IO;
using System.Linq;

namespace C_Desempenho1
{
    internal class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Iniciar Processamento");
            Console.ReadKey();
            CarregarDados();
            Console.ReadLine();
        }

        static private void CarregarDados()
        {
            Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
            stopwatch.Start();

//Carrega dados
List<Tuple<string, string, string>> ListaVendas = new List<Tuple<string, string, string>>();

            if (File.Exists(@"C:\Dados\csv\Vendas_2021.csv"))
            {
                using (var reader = new StreamReader(@"C:\Dados\csv\Vendas_2021.csv"))
                {
                    while (!reader.EndOfStream)
                    {
                        var linha = reader.ReadLine();
                        var valor = linha.Split(',');
                       ListaVendas.Add(new Tuple<string, string, string>(valor[0], valor[1], valor[13]));
                    }
                }

               //PROCESSAMENTO
                var listaDezResultados = from vendas in ListaVendas.Skip(0).Take(10)
                                                         orderby vendas.Item3
                                                        select vendas;

                //EXIBIÇÃO DOS DADOS
                foreach (var item in listaDezResultados)
                {
                    Console.WriteLine($"{item.Item1} - {item.Item2} - {item.Item3}");
                }

                stopwatch.Stop();
                Console.WriteLine($"Tempo gasto {stopwatch.ElapsedMilliseconds / 1000}");
            }
        }
    }
}

Como vemos gastamos 6 segundos para carregar 5 milhões de registro na memória o que não é um tempo tão ruim.

"Nisto consiste o amor: não em que nós tenhamos amado a Deus, mas em que ele nos amou e enviou o seu Filho como propiciação pelos nossos pecados."
1 João 4:10