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[.NET学习笔记] - Thread.Sleep与Task.Delay在生产中应用的性能测试

场景

有个Service类,自己在内部实现生产者/消费者模式。即多个指令输入该服务后对象后,Service内部有专门的消费线程执行传入的指令。每个指令的执行间隔为1秒。这里有两部分组成,

  1. 工作线程的载体。new ThreadTask.Run
  2. 执行等待的方法。Thread.SleepTask.Delay

测试环境

cpu: AMD 3700x 8核16线程
RAM:128G 3200MHz

示例代码

public class Service
{public Service(int id, Action f, int delayMillisecond = 1000){Id = id;F = f;DelayMillisecond = delayMillisecond;}private int DelayMillisecond;private BlockingCollection<Action> _collection = new BlockingCollection<Action>();public int Id { get; }public Action F { get; }public void AddAction(){_collection.Add(F);}public void Run1(){new Thread(Worker_Sleep).Start();}public void Run2(){new Thread(Worker_Delay).Start();}public void Run3(){Task.Run(Worker_Sleep);}public void Run4(){Task.Run(Worker_Delay);}private void Worker_Sleep(){{foreach (var action in _collection.GetConsumingEnumerable()){action?.Invoke();Thread.Sleep(DelayMillisecond);}}}private async void Worker_Delay(){{foreach (var action in _collection.GetConsumingEnumerable()){action?.Invoke();await Task.Delay(DelayMillisecond);}}}
}

使用BlockingCollection存储指令并通过GetConsumingEnumerable消费。

  • run1。Thread+Thread.Sleep
  • run2。Thread+Task.Delay
  • run3。Task.Run+Thread.Sleep
  • run4。Task.Run+Task.Delay
var serviceCount = 200; // 服务数量
var actionCount = 3; // 指令个数
var actionInterval = 1000; // 指令执行时间间隔ms
var services = new List<Service>();Action f = () =>
{Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss ffff")}\t{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}\tCount:{Count}");
};// 生成所有服务对象
for (int i = 0; i < serviceCount; i++)
{var s = new Service(i, f, actionInterval);services.Add(s);
}Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss ffff")}\tRun");
services.ForEach(s => s.Run2());while (true)
{// 输入任意内容,启动var msg = Console.ReadLine();Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss ffff")}\tStart!!!!!!!!!!");// 每个服务对象自行输入指令services.ForEach(s =>{for (int i = 0; i < actionCount; i++){s.AddAction();}});
}

测试参数组为
serviceCount,50,100,200,500,1000。(其他使用默认)

类型对象个数指令个数间隔完成耗时
run150312.3s
run1100312.1s
run1200312.2s
run1500312.4s
run11000312.9s
run250312.3s
run2100312.5s
run2200313.1s
run2500315.2s
run210003110.5s
run3503127s
run31003178s
run320031-
run350031-
run3100031-
run450312.2s
run4100312.1s
run4200312.2s
run4500312.4s
run41000312.7s

3个指令,1秒间隔,理想状态下,完成耗时应是2秒。且随着对象个数增多,仍然能保持在一个合理范围。
由以上数据可知,run1run4是在时间消耗上比较符合期望。

  • run1。Thread+Thread.Sleep
  • run4。Task.Run+Task.Delay

我们更改参数,比较两者的cpu占用情况。测试参数如下:
服务数量:serviceCount=2000
指令个数:actionCount=50
指令执行时间间隔/ms:actionInterval = 1000
cpu占用情况如图。
在这里插入图片描述

服务数量:serviceCount=200
指令个数:actionCount=50
指令执行时间间隔/ms:actionInterval = 1000
cpu占用情况如图。
在这里插入图片描述
基于这两张图,可以得到初步结论:

  1. Task.Run+Task.Delay在初始化阶段需要占用较大的cpu资源。后续较为平稳,对数量的增加并不敏感(200到2000)
  2. Thread+Thread.Sleep在初始化期间与正常运行两个周期,前后一致性较强。但是对数量的增加敏感(200到2000)

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