[C#.NET][Thread] 善用 SpinWait 处理 线程空转 以利提升性能

僤鯓⒐⒋嵵緔 提交于 2019-11-29 08:57:19

[C#.NET][Thread] 善用 SpinWait 处理 线程空转 以利提升性能


当我们在处理一个线程时,若需要同步等待时,以往可能会常用 Thread.Sleep,但 Thread.Sleep 会消耗 CPU 的时间配置,所以我们可以使用 Thread.SpinWait 方法 、SpinWait 结构

在 .NET4.0 以前,可以使用 Thread.SpinWait 方法

下图出自http://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/system.threading.thread.spinwait.aspx

在 .NET4.0 以后,可以使用 SpinWait 结构

下图出自http://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/ee722114.aspx

下图出自http://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/system.threading.spinwait.aspx

看来,MSDN 则是建议使用 SpinWait 结构

来看个例子:

以往我常用 Stopwatch 来搭配 Thread.Sleep 来达到空转等待的目的

    public void Start(Action action)  {      if (this.IsRunning)      {          return;      }        this.IsRunning = true;        Task.Factory.StartNew(() =>      {          Stopwatch watch = new Stopwatch();          while (this.IsRunning)          {              watch.Restart();              action.Invoke();                while (watch.ElapsedMilliseconds     

把 this.Interval = 1 观察工作管理员结果,CPU 大约用掉了 2% (这在不同的机器会有不同的结果)。

若是把 Thread.Sleep(1) 拿掉,CPU 负荷将近半载


现在则把 Thread.Sleep拿掉,改用 SpinWait.SpinUntil 来运行空转等待。

第一个参数是离开空转的条件,第二个参数是离开空转的时间,只要任一参数满足,则离开空转。

    public void Start(Action action)  {      if (this.IsRunning)      {          return;      }        this.IsRunning = true;        Task.Factory.StartNew(() =>      {          while (this.IsRunning)          {              action.Invoke();              SpinWait.SpinUntil(() => !this.IsRunning, this.Interval);          }      });  }

我们同样用 this.Interval = 1 来观察空转的效果,结果是 0%,很明显的这样的写法的确是胜于上一个方法。

结论:

PS.基本上 UI 更新的越快CPU飙的越高,若没有空转 UI 没办法更新。

所以我们可以把 Thread.Sleep(1) 可以换成 SpinWait.SpinUntil(() => false, 1)


完整程序,它没有防呆,请不要将 TextBox 设成 0 或空。

    public class Polling  {      private int _interval = 1000;        public int Interval          {              get { return _interval; }              set { _interval = value; }          }      public bool IsRunning { get; internal set; }        public void Start(Action action)      {          if (this.IsRunning)          {              return;          }            this.IsRunning = true;            Task.Factory.StartNew(() =>          {              while (this.IsRunning)              {                  action.Invoke();                  SpinWait.SpinUntil(() => !this.IsRunning, this.Interval);              }          });      }        public void Stop()      {          if (!this.IsRunning)          {              return;          }          this.IsRunning = false;      }  }

建立Winform项目,建立以下控件

用户端,调用方式,这里是使用 SynchronizationContext 更新 UI

    public partial class Form1 : Form  {      public Form1()      {          InitializeComponent();          m_SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;      }        private SynchronizationContext m_SynchronizationContext;        private Polling _polling = new Polling();      private int _counter = 0;        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)      {          this._polling.Interval = int.Parse(this.textBox1.Text);          this._polling.Start(() =>          {              this._counter++;              m_SynchronizationContext.Post(a => { this.label1.Text = this._counter.ToString(); }, null);          });      }        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)      {          this._polling.Stop();      }  }

若有谬误,烦请告知,新手发帖请多包涵

2010~2017 C# 第四季

原文:大专栏  [C#.NET][Thread] 善用 SpinWait 处理 线程空转 以利提升性能


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