8天玩转并行开发——第七天 简要分析任务与线程池

原文:8天玩转并行开发——第七天 简要分析任务与线程池

         其实说到上一篇,我们要说的task的知识也说的差不多了,这一篇我们开始站在理论上了解下“线程池”和“任务”之间的关系,不管是

说线程还是任务,我们都不可避免的要讨论下线程池,然而在.net 4.0以后,线程池引擎考虑了未来的扩展性,已经充分利用多核微处理器

架构,只要在可能的情况下,我们应该尽量使用task,而不是线程池。

 

首先看一下task的结构

从图中我们可以看出Task.Factory.StartNew()貌似等同于用ThreadPool.QueueUserWorkItem()创建,但是请注意,我是用TPL的形式

使用线程池,要知道task出现以后,一直标榜着以更少的工作量,更低的性能消耗来PK原始线程。

 

     这里简要的分析下CLR线程池,其实线程池中有一个叫做“全局队列”的概念,每一次我们使用QueueUserWorkItem的使用都会产生一个

“工作项”,然后“工作项”进入“全局队列”进行排队,最后线程池中的的工作线程以FIFO的形式取出,效果图类似如下:

这里要值得一提的是,在.net 4.0之后“全局队列”采用了无锁算法,相比以前版本锁定“全局队列”带来的性能瓶颈有了很大的改观。那么任务

委托的线程池不光有“全局队列”,而且每一个工作线程都有”局部队列“,效果图如下

我们的第一反应肯定就是“局部队列“有什么好处,可以考虑这样的情况,当我们new一个task的时候“工作项”就会进去”全局队列”,如果我们的

task执行的非常快,那么“全局队列“就会FIFO的非常频繁,那么有什么办法缓解呢?当我们的task在嵌套的场景下,“局部队列”就要产生效果了,

比如我们一个task里面有3个task,那么这3个task就会存在于“局部队列”中。

 1   class Program
 2     {
 3         static void Main(string[] args)
 4         {
 5             var task = Task.Factory.StartNew(() =>
 6             {
 7                 var task1 = Task.Factory.StartNew(Run1);
 8                 var task2 = Task.Factory.StartNew(Run2);
 9                 var task3 = Task.Factory.StartNew(Run3);
10
11                 Task.WaitAll(new Task[] { task1, task2, task3 });
12             });
13
14             Console.Read();
15         }
16
17         public static void Run1() { Thread.Sleep(100000); }
18
19         public static void Run2() { Thread.Sleep(100000); }
20
21         public static void Run3() { Thread.Sleep(100000); }
22     }

从图中可以看到,其实“局部队列“起到了一个分流的作用,也叫做”任务内联化“,”局部队列“采用的是”LIFO"的形式,其实这样的形式也是

为了提升性能之用,因为Run3送到“局部队列”中时可能还存在CPU的高速缓存中,所以从“局部队列”中取出来相对来说更快一点,最后的效

果就是Run3要理论上优先于Run2,Run1先执行。

     现在我们再来考虑这样一种情况,比如有两个人,一个人干完了分配给自己的所有活,而另一个人却还有很多的活,从人情上说,闲的人应

该接手点忙的人的活,同样,对应图中“线程2“跑完了“局部队列”中的所有任务,并且同时发现”全局队列“中已经没有可以跑的”任务“了,然而

“线程1”里面还有Run1,Run2,Run3,那么此时“线程2”采用“FIFO”的形式窃取“线程1”里面的任务。

    从上面种种情况我们看到,这些分流和负载都是普通ThreadPool.QueueUserWorkItem所不能办到的,所以说在.net 4.0之后,我们

尽可能的使用TPL,抛弃ThreadPool。

时间: 2024-07-31 05:06:54

8天玩转并行开发——第七天 简要分析任务与线程池的相关文章

8天玩转并行开发——第八天 用VS性能向导解剖你的程序

原文:8天玩转并行开发--第八天 用VS性能向导解剖你的程序            最后一篇,我们来说说vs的"性能向导",通常我们调试程序的性能一般会使用Stopwatch,如果希望更加系统的了解程序,我们就需要 用到"性能向导",通过性能报告便于我们快速的发现并找到潜在的性能问题.   首先我们上一段需要改进的代码: 1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq;

8天玩转并行开发——第六天 异步编程模型

原文:8天玩转并行开发--第六天 异步编程模型             在.net里面异步编程模型由来已久,相信大家也知道Begin/End异步模式和事件异步模式,在task出现以后,这些东西都可以被task包装 起来,可能有人会问,这样做有什么好处,下面一一道来.   一: Begin/End模式 1: 委托     在执行委托方法的时候,我们常常会看到一个Invoke,同时也有一对你或许不常使用的BeginInvoke,EndInvoke方法对,当然Invoke方法 是阻塞主线程,而Begi

8天玩转并行开发——第三天 plinq的使用

原文:8天玩转并行开发--第三天 plinq的使用        相信在.net平台下,我们都玩过linq,是的,linq让我们的程序简洁优美,简直玩的是爱不释手,但是传统的linq只是串行代码,在并行的 年代如果linq不支持并行计算那该是多么遗憾的事情啊.    当然linq有很多种方式,比如linq to sql ,xml,object 等等,如果要将linq做成并行还是很简单的,这里我就举一个比较实际一点的例子, 我们知道为了更快的响应用户操作,码农们想尽了各种办法,绞尽了脑汁,其中有一

8天玩转并行开发——第一天 Parallel的使用

      随着多核时代的到来,并行开发越来越展示出它的强大威力,像我们这样的码农再也不用过多的关注底层线程的实现和手工控制, 要了解并行开发,需要先了解下两个概念:"硬件线程"和"软件线程".   1. 硬件线程     相信大家手头的电脑都是双核以上的,像我这样古董的电脑都是双核的,这样的双核叫做物理内核.   硬件线程又叫做逻辑内核,我们可以在"任务管理器"中查看"性能"标签页,如下图,我们知道有2个硬件线程.    

8天玩转并行开发——第二天 Task的使用

     在我们了解Task之前,如果我们要使用多核的功能可能就会自己来开线程,然而这种线程模型在.net 4.0之后被一种称为基于 "任务的编程模型"所冲击,因为task会比thread具有更小的性能开销,不过大家肯定会有疑惑,任务和线程到底有什么区别?   1:任务是架构在线程之上的,也就是说任务最终还是要抛给线程去执行. 2:任务跟线程不是一对一的关系,比如开10个任务并不是说会开10个线程,这一点任务有点类似线程池,但是任务相比线程池有很小       的开销和精确的控制.  

8天玩转并行开发——第四天 同步机制(上)

     在并行计算中,不可避免的会碰到多个任务共享变量,实例,集合.虽然task自带了两个方法:task.ContinueWith()和Task.Factory .ContinueWhenAll()来实现任务串行化,但是这些简单的方法远远不能满足我们实际的开发需要,从.net 4.0开始,类库给我们提供了很多 的类来帮助我们简化并行计算中复杂的数据同步问题.   大体上分为二种: ①   并发集合类:           这个在先前的文章中也用到了,他们的出现不再让我们过多的关注同步细节. ②

8天玩转并行开发——第五天 同步机制(下)

         承接上一篇,我们继续说下.net4.0中的同步机制,是的,当出现了并行计算的时候,轻量级别的同步机制应运而生,在信号量这一块 出现了一系列的轻量级,今天继续介绍下面的3个信号量 CountdownEvent,SemaphoreSlim,ManualResetEventSlim.   一:CountdownEvent      这种采用信号状态的同步基元非常适合在动态的fork,join的场景,它采用"信号计数"的方式,就比如这样,一个麻将桌只能容纳4个 人打麻将,如果

如何同时启用IIS与tomcat,如何配置两个服务器并行开发?

问题描述 如何同时启用IIS与tomcat,如何配置两个服务器并行开发? 解决方案 解决方案二:不会帮你顶顶解决方案三:安装IIS然后启动,默认端口80,再安tomcat然后启动,默认端口8080,就行了.难道还会冲突?解决方案四:引用1楼javafx的回复: 不会帮你顶顶 端口不一样的时候应该没问题啊!解决方案五:你可以去Google一下IIS+Tomcat,是有办法可以解决IIS与Tomcat服务器整合的.解决方案六:这个可以不会~~~解决方案七:就断开TOMCAT的端口在server.xm

手把手玩转win8开发系列课程(8)

这节,我们继续上节的一个议程. ①添加一个主页 现在我已经定义了一个ViewModel,我就开始整合项目.第一步就是添加主页到添加到项目中去.我明白项目为何吧页面创建为空白页面,但这个空白的页面起名字叫空白一点儿意义都没有吧,我这里需要给新页面起一个更有意义的页面.原先的空白页面,我已经吧他干掉了. 鄙人是个贱体,我更喜欢添加一些新的文件夹,使其更加的有层次.因此,我加了一个新的文件夹加做pages.在此文件夹下,我右击我添加了一个叫做list的xaml的文件. 特别提醒,如果你是xaml的一个