为什么运行一百个异步任务比运行一百个线程要花费更长的时间？

Question

为什么运行一百个异步任务比运行一百个线程要花费更长的时间？

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执行一百个异步任务为什么比执行一百个线程需要更长的时间？

下面是我的测试类：

public class AsyncTests
{

    public void TestMethod1()
    {
        var tasks = new List<Task>();

        for (var i = 0; i < 100; i++)
        {
            var task = new Task(Action);
            tasks.Add(task);
            task.Start();
        }

        Task.WaitAll(tasks.ToArray());            
    }


    public void TestMethod2()
    {
        var threads = new List<Thread>();

        for (var i = 0; i < 100; i++)
        {
            var thread = new Thread(Action);
            threads.Add(thread);
            thread.Start();
        }

        foreach (var thread in threads)
        {
            thread.Join();
        }
    }

    private void Action()
    {
        var task1 = LongRunningOperationAsync();
        var task2 = LongRunningOperationAsync();
        var task3 = LongRunningOperationAsync();
        var task4 = LongRunningOperationAsync();
        var task5 = LongRunningOperationAsync();

        Task[] tasks = {task1, task2, task3, task4, task5};
        Task.WaitAll(tasks);
    }

    public async Task<int> LongRunningOperationAsync()
    {
        var sw = Stopwatch.StartNew();

        await Task.Delay(500);

        Debug.WriteLine("Completed at {0}, took {1}ms", DateTime.Now, sw.Elapsed.TotalMilliseconds);

        return 1;
    }
}

据我所知，TestMethod1和TestMethod2应该完全相同。一个使用TPL，两个使用普通的线程。一个需要1分30秒，两个需要0.54秒。

为什么呢？

- Tamas Pataky

点击 - 将任务排队到线程上。也请参阅此问题。 - Sinatr

请注意，新任务并不总是意味着新线程。async和await通常会将任务标记为现有线程的续集。 - Robert Harvey

2个回答

1

任务在线程池中执行。线程池有限数量的线程被重复使用。所有任务或请求的操作都排队并在空闲时由这些线程执行。

假设您的线程池有10个线程，有100个任务等待执行，则会执行10个任务，而其他90个任务只是在队列中等待，直到前10个任务完成。

在第二个测试方法中，您创建了100个专门用于其任务的线程。因此，不是同时运行10个线程，而是100个线程在执行工作。

- Martin Mulder

ThreadPool.GetMaxThreads返回1000个线程，据我所知应该没有区别。此外，您的解释仍然无法解释为什么testmethod1需要1分30秒。 - Tamas Pataky

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Lukazoid · Accepted Answer

目前，Action方法使用Task.WaitAll(tasks)造成阻塞。当使用Task时，默认会使用ThreadPool执行，这意味着您正在阻塞共享的ThreadPool线程。

尝试以下操作，您将看到等效的性能：

添加一个非阻塞实现的Action，我们将其称为ActionAsync

private Task ActionAsync()
{
    var task1 = LongRunningOperationAsync();
    var task2 = LongRunningOperationAsync();
    var task3 = LongRunningOperationAsync();
    var task4 = LongRunningOperationAsync();
    var task5 = LongRunningOperationAsync();

    Task[] tasks = {task1, task2, task3, task4, task5};
    return Task.WhenAll(tasks);
}

修改TestMethod1以正确处理返回ActionAsync方法的新Task

public void TestMethod1()
{
    var tasks = new List<Task>();

    for (var i = 0; i < 100; i++)
    {
        tasks.Add(Task.Run(new Func<Task>(ActionAsync)));
    }

    Task.WaitAll(tasks.ToArray());            
}

由于线程池（ThreadPool）只有少量可用线程，如果您阻塞了这些线程，它将“缓慢”生成新的线程，从而导致性能下降。这就是为什么线程池（ThreadPool）仅适用于运行短时间的任务的原因。

如果您打算使用任务（Task）运行长时间阻塞操作，请确保在创建任务实例时使用TaskCreationOptions.LongRunning选项（它将创建一个新的底层线程而不是使用线程池ThreadPool）。

以下也可以缓解线程池（ThreadPool）的问题（请勿使用）：

ThreadPool.SetMinThreads(500, 500);

这表明新的ThreadPool线程“缓慢”生成导致了瓶颈。