8天玩转并行开发——第七天简要分析任务与线程池

一时失言乱红尘 2021-11-23 06:02 278阅读 0赞

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

![2012052719074561.png][]

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:

![2012052719110237.png][]

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

![2012052719281065.png][]

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。

![复制代码][copycode.gif]

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     }

![复制代码][copycode.gif]

![2012052720001515.png][]

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。

![2012052720213049.png][]

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。

转载于:https://www.cnblogs.com/Jeely/p/10999362.html

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[2012052719110237.png]: /images/20211122/22bec3b4ab3d4ddaaf2c51bebe5e5149.png
[2012052719281065.png]: /images/20211122/fa4a18dbc6a34c4c869273bf28a2e47d.png
[copycode.gif]: /images/20211122/5697d9e560504abeb10bb99e259f17a8.png
[2012052720001515.png]: /images/20211122/8860b9e7ef0f496485ce33fef83f79da.png
[2012052720213049.png]: /images/20211122/14322770e9514598a7b9337403a7b114.png