c# - 使用 c# 的 Thread 和 Task 之间的性能比较

Question

我试图了解使用常用 Thread 之间的好处s 和 Task s。第一个进入System.Threading命名空间，后者进入 System.Threading.Tasks命名空间。
所以，只是为了玩和熟悉它们，我在C# 中编写了这个程序。 :

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        long ticksAtStart = DateTime.UtcNow.Ticks;

        new Thread(() => { ExecuteAsyn("Thread", DateTime.UtcNow.Ticks); }).Start();
        Console.WriteLine("Using Thread: " + (DateTime.UtcNow.Ticks - ticksAtStart));

        ticksAtStart = DateTime.UtcNow.Ticks;

        Task g = Task.Factory.StartNew(() => ExecuteAsyn("TPL", DateTime.UtcNow.Ticks));
        Console.WriteLine("Using TPL: " + (DateTime.UtcNow.Ticks - ticksAtStart));

        g.Wait();
        Console.ReadKey();
    }

    private static void ExecuteAsyn(string source, long ticksAtExecutionTime)
    {
        Console.WriteLine("Hello World! Using " + source + " the difference between initialization and execution is " + (DateTime.UtcNow.Ticks - ticksAtExecutionTime));
    }
}

所以根据我的理解，任务应该更高效，因为它们使用 ThreadPool 中可用的线程。虽然创建和启动新线程可能非常消耗资源。
该程序记录两个事件。 CRL 需要两次创建两种对象的刻度数，创建线程和提供的委托(delegate)的实际执行之间的刻度，在我的例子中是 ExecuteAsync .

发生了我没想到的事情:

Using Thread: 11372 Hello World! Using Thread the difference between initialization and execution is 5482 Using TPL: 333004 Hello World! Using TPL the difference between initialization and execution is 0

所以看起来使用经典线程比使用任务性能要好得多。
但对我来说，这里有些奇怪。谁能启发我这个话题？
谢谢你。

Answer 1

第一次执行方法的成本总是更高:程序集是延迟加载的，并且该方法可能还没有被 JITted。
例如，如果我们采用您的基准测试(将 DateTime 替换为 Stopwatch 以提高精度)并调用 Task.Factory.StartNew再一次:

static void Main(string[] args)
{
    var sw = Stopwatch.StartNew();

    new Thread(() => { ExecuteAsyn("Thread", sw); }).Start();
    Console.WriteLine("Using Thread: " + sw.Elapsed);

    sw = Stopwatch.StartNew();

    Task g = Task.Factory.StartNew(() => ExecuteAsyn("TPL", sw));
    Console.WriteLine("Using TPL: " + sw.Elapsed);

    g.Wait();

    sw = Stopwatch.StartNew();

    g = Task.Factory.StartNew(() => ExecuteAsyn("TPL", sw));
    Console.WriteLine("Using TPL: " + sw.Elapsed);

    g.Wait();

    Console.ReadKey();
}

private static void ExecuteAsyn(string source, Stopwatch sw)
{
    Console.WriteLine("Hello World! Using " + source + " the difference between initialization and execution is " + (sw.Elapsed));
}

我电脑上的结果是:

Using Thread: 00:00:00.0002071

Hello World! Using Thread the difference between initialization and execution is 00:00:00.0004732

Using TPL: 00:00:00.0046301

Hello World! Using TPL the difference between initialization and execution is 00:00:00.0048927

Using TPL: 00:00:00.0000027

Hello World! Using TPL the difference between initialization and execution is 00:00:00.0001215

我们可以看到，第二次调用比第一次调用快了三个数量级。
使用真正的基准框架(例如，BenchmarkDotNet)，我们可以获得更可靠的结果:

  Method |       Mean |     Error |    StdDev |
-------- |-----------:|----------:|----------:|
 Threads | 137.426 us | 1.9170 us | 1.7932 us |
   Tasks |   2.384 us | 0.0322 us | 0.0301 us |

也就是说，还有一些补充说明:

你的比较不公平。您正在比较线程的创建与通过任务 API 在线程池上排队的任务。为了公平起见，您应该使用 ThreadPool.UnsafeQueueWorkItem相反(它允许您在没有任务 API 的情况下使用线程池)

是否使用 Thread 或 Task 不应该是性能问题。这实际上更多是为了方便。除非您正在处理低延迟或非常高的吞吐量，否则性能差距不太可能对您的应用程序产生任何影响。