为什么任务并行库在某些条件下调度任务有一个“隐藏”的 1 秒超时？答案

【问题标题】：Why does the Task Parallel Library have a 'hidden' 1 second timeout for scheduling tasks under certain conditions?为什么任务并行库在某些条件下调度任务有一个“隐藏”的 1 秒超时？
【发布时间】：2012-02-29 13:01:38
【问题描述】：

我的笔记本电脑有 2 个逻辑处理器，我偶然发现了这样一种情况：如果我安排了 2 个耗时超过 1 秒的任务而不指定它们长时间运行，则后续任务会在 1 秒后启动。这个超时时间可以改吗？

我知道正常的任务应该是短时间运行的——如果可能的话，比一秒钟短得多——我只是想知道我看到的是硬编码的 TPL 行为，或者我是否可以以任何方式影响这种行为，而不是长时间指定任务——正在运行。

此控制台应用程序方法应演示具有任意数量处理器的机器的行为：

static void Main(string[] args)
{
    var timer = new Stopwatch();
    timer.Start();

    int numberOfTasks = Environment.ProcessorCount;

    var rudeTasks = new List<Task>();
    var shortTasks = new List<Task>();

    for (int index = 0; index < numberOfTasks; index++)
    {
        int capturedIndex = index;
        rudeTasks.Add(Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            Console.WriteLine("Starting rude task {0} at {1}ms", capturedIndex, timer.ElapsedMilliseconds);
            Thread.Sleep(5000);
        }));
    }

    for (int index = 0; index < numberOfTasks; index++)
    {
        int capturedIndex = index;
        shortTasks.Add(Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            Console.WriteLine("Short-running task {0} running at {1}ms", capturedIndex, timer.ElapsedMilliseconds);
        }));
    }

    Task.WaitAll(shortTasks.ToArray());
    Console.WriteLine("Finished waiting for short tasks at {0}ms", timer.ElapsedMilliseconds);

    Task.WaitAll(rudeTasks.ToArray());
    Console.WriteLine("Finished waiting for rude tasks at {0}ms", timer.ElapsedMilliseconds);

    Console.ReadLine();
}

这是应用程序在我的 2 proc 笔记本电脑上的输出：

Starting rude task 0 at 2ms
Starting rude task 1 at 2ms
Short-running task 0 running at 1002ms
Short-running task 1 running at 1002ms
Finished waiting for short tasks at 1002ms
Finished waiting for rude tasks at 5004ms

Press any key to continue . . .

线条：

Short-running task 0 running at 1002ms
Short-running task 1 running at 1002ms

表示有 1 秒超时或类似性质的东西，允许较短运行的任务被安排在“粗鲁”任务之上。这就是我要问的问题。

【问题讨论】：

请发布对不当行为的描述。
@AdamRobinson 嗨亚当，第一段描述了我所看到的行为 - 我不确定是否应该称其为“不当行为”，但我想知道我是否可以以任何方式影响这种行为，或者如果我需要调整使用 TPL 的期望和方法
对不起，我的意思是一些示例输出来演示您所描述的内容。我不太清楚你在描述什么，但看到你的控制台输出可能会更清楚。
@AdamRobinson 另外，如果我能更有效地提出这个问题，我会非常高兴。
@AdamRobinson 好的，我添加了输出 - 谢谢！

标签： c# concurrency task-parallel-library

【解决方案1】：

您看到的行为并非特定于 TPL，而是特定于 TPL's default scheduler。调度程序正在尝试增加线程的数量，这样正在运行的两个线程就不会“占用”CPU 并阻塞其他线程。如果正在运行的两个任务本身启动并等待任务，这也有助于避免死锁情况。

如果您想更改调度行为，您可能需要查看implementing your own TaskScheduler。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是线程池调度程序的标准行为。它试图保持活动线程的数量等于核心的数量。但是当你的任务做很多阻塞而不是运行时，就不能很好地完成这项工作。在你的情况下睡觉。它每秒两次允许另一个线程运行以尝试处理积压工作。好像你有一个双核cpu。

正确的解决方法是使用 TaskCreationOptions.LongRunning，以便调度程序使用常规线程而不是线程池线程。一个不恰当的解决方法是使用 ThreadPool.SetMinThreads。但是你或许应该专注于在你的任务中做真正的工作，Sleep() 并不是一个很好的模拟。

【讨论】：

【解决方案3】：

问题是调度程序需要一段时间来启动新任务，因为它会尝试确定任务是否长时间运行。您可以告诉 TPL 任务长时间运行作为任务的参数：

for (int index = 0; index < numberOfTasks; index++)
{
    int capturedIndex = index;
    rudeTasks.Add(Task.Factory.StartNew(() =>
    {
        Console.WriteLine("Starting rude task {0} at {1}ms", capturedIndex, timer.ElapsedMilliseconds);
        Thread.Sleep(3000);
    }, TaskCreationOptions.LongRunning));
}

导致：

Starting rude task 0 at 11ms
Starting rude task 1 at 13ms
Starting rude task 2 at 15ms
Starting rude task 3 at 19ms
Short-running task 0 running at 45ms
Short-running task 1 running at 45ms
Short-running task 2 running at 45ms
Short-running task 3 running at 45ms
Finished waiting for short tasks at 46ms
Finished waiting for rude tasks at 3019ms

【讨论】：