Bad SemaphoreSlim 性能使用大量信号量答案

【问题标题】：Bad SemaphoreSlim perfomance using a lot of semaphoresBad SemaphoreSlim 性能使用大量信号量
【发布时间】：2020-01-29 11:00:22
【问题描述】：

当我为每个操作使用SemaphoreSlim 并行运行大量操作时，它们的调用并没有预期的那么快。

这里是代码

  var sw = new Stopwatch();
  sw.Start();

  for (int i = 0; i < 50; i++) {
    int localI = i;
    Task.Run(async () => {
       var semaphore = new SemaphoreSlim(1, 1);
       await semaphore.WaitAsync();
       Thread.Sleep(1000);
       counter++;
       semaphore.Release();
       Debug.WriteLine($"{localI} - {sw.ElapsedMilliseconds}");
     });
  }

  Thread.Sleep(5000);

这是输出：

有人可以解释为什么他们没有在大约 1 秒内被调用吗？

【问题讨论】：

在创建 SemaphoreSlim 之前添加一个 Debug.WriteLine 并观察结果
顺便说一句，您确实没有看到 SemaphoreSlim 的性能，而是看到 TaskScheduler 的工作方式（添加更多的 WorkerThread）；o)
您正在看到 Thread.Sleep() 如何使用处于活动状态但未取得进展的线程来破坏线程池。考虑await Task.Delay(1000);。除非 Sleep() 应该模拟正在完成的实际工作，代码燃烧约 90 亿条指令，否则这正是你想要避免让机器着火的原因。
@HansPassant 成功了，谢谢！但我认为 50 号对于线程数来说很小。您能否详细解释一下这种行为？你可以写成答案
50 仅在您拥有一台具有 50 个处理器内核的机器时很小。可以拥有，但不便宜。你的机器有 4 个，这是相当标准的。所以实际上它是在模拟 4*9 = 360 亿条指令的执行。您要求它执行 50*9 = 4500 亿条指令。这不可避免地需要超过一秒钟的时间。请记住，这是一项巨大的工作，Sleep(1000) 是准确模拟的可能性非常小。

标签： c# .net multithreading asynchronous semaphore

【解决方案1】：

您看到的是有限的线程池注入率。它与SemaphoreSlim 甚至async 无关，因为所有发布的代码实际上都是同步的。

在您的机器上，三个线程能够立即运行。线程池发现它还有其他工作要做（47 个其他项目已经排队）。所以它稍等片刻，然后注入另一个线程。下一组工作使用四个线程。线程池仍然是“落后”的，所以它会稍等片刻，然后再注入另一个线程，等等。

上面描述的“稍等”部分是有限的线程池注入率。线程池必须稍等片刻，否则当它得到更多工作时，它会立即创建一堆线程，然后在工作完成时将其处理掉。因此，为了提高效率并防止这种“线程抖动”，线程池在创建新线程之前会等待一段时间。

【讨论】：