C# 应用程序 - 降低 CPU 使用率

Question

我有一个多线程的C#应用程序，其中核心逻辑位于Timer.Elapsed事件处理程序中。该事件处理程序包含2个for循环，最多执行n * n = 5 * 5 = 25次。

该应用程序在我的PC上表现良好。我使用VS 2010 Profiler对该应用程序进行了测试，CPU使用率平均为20%。

公司的测试人员说，在他的PC上，这会跳到50％至100％之间。这给他带来了性能问题。

• 我能做些什么来解决这个问题吗？
• 高CPU使用率真正意味着什么？
• 这可能会影响他的PC吗？
• 是否有可能告诉应用程序仅利用X数量的CPU？

任何帮助都将不胜感激。

- c0D3l0g1c

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循环执行的次数只有在其执行的上下文中才具有意义。如果你执行昂贵的操作25次，那可能会成为一个大问题。但如果你只是简单的对25求和，那就没关系了。 - rerun

你的计时器触发频率是多少？在操作完成之前，你是否等待计时器再次启动，还是不管上一个循环是否已经完成，都会一遍又一遍地启动循环？ - Dan Puzey

计时器每秒执行一次。在计时器事件处理程序中，我在第一行代码中停止计时器，并在最后一行代码中重新启动它。实际上，这只是在事件之间创建了1秒的延迟。在启动和停止计时器之间的代码，在ConcurrentDictionary上进行一些内存计算，该字典可能会增长相当大。这些计算非常简单，但基于大量数据。在此事件处理程序中不涉及与UI的交互，因此我不使用DispatcherTimer或BackgroundWorker。ConcurrentDictionary由各种事件更新。 - c0D3l0g1c

我最初将这段代码放在一个线程中，该线程有一个while循环，循环控制变量，即while(variable) { //Some Code }。这种方法效率较低，因为它使用了更多的资源。因此，我切换到了一个计时器，从而减少了CPU利用率。 - c0D3l0g1c

Answer 1

• 减少定时器事件的频率
• 将工作放在工作线程上（这样UI至少有响应）
• 减少定时器中的工作量（或者更高效地完成工作）
• 获得更多的CPU资源

我猜你是指第三个提示，但我们不知道代码在做什么才能给出具体答案；以下是一些没有任何上下文的随机提示：

• 查看任何集合访问，看看是否可以使用字典、哈希集等替代
• 检查是否正在进行大量IO操作（尤其是与数据库相关的操作），并尝试减少其数量
• 检查是否因为使用 Invoke（或类似于UI的操作）而造成了大量的线程切换

- Marc Gravell

Answer 2

你现在可能还处于猜测和疑惑的阶段。忘记CPU百分比吧。专业人士会找出程序为什么花费时间以及是否必要。

你可以做的是将代码放在一个长循环中运行，并对其进行采样。 我使用这种方法。 栈采样将优先落在调用树的重要分支上。 有可能你可以削减掉一些重要的分支，从而获得良好的加速效果。

- Mike Dunlavey

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@c0D3l0g1c：关于CPU使用率的事情。CPU总是在执行任务，当它不执行实际代码时，它会执行空闲进程。使用率只是短期内实际运行代码所花费时间的平均值。当您的进程等待I/O时，它并未运行，因此使用率会降低。如果它正在运算，则使用率会提高。这与代码效率几乎没有关系。需要做的就是像我说的那样。基本上，找到可以剪枝的调用树重要分支，加快代码运行速度。 - Mike Dunlavey

谢谢，很有道理！你之前发布的那篇文章非常有用。 - c0D3l0g1c

@c0D3l0g1c：不用客气，也请多宣传。性能调优很容易。找到错误很难，因为你必须一直跟踪程序直到出现问题。但是要找到“瓶颈”，基本上只需暂停它（几次），看看它在做什么即可。 - Mike Dunlavey

Answer 3

也许您的应用程序运行多个线程。我有同样的问题，运行多个线程，在每个线程中都有持续更新，这使得应用程序的使用率从50%增加到100%。

经过调查，我只是在线程的连续循环中引入了延迟(Thread(100))。这将使应用程序的使用率降至1%至3%。

- Hassan Rahman

Answer 4

只需在您的 for 循环中添加 Thread.Sleep(1);。这可以稳定 CPU 使用率并限制其使用最大速度。

- mayur kumar

Answer 5

在代码中添加 Thread.Sleep(int) 以减少 CPU 时间。即使只有30毫秒也可以节省处理器的能量。

- Nav E