Question

为什么在使用线程时，以下代码的性能会降低？

** 1.没有线程

int[] arr =  new int[100000000]; //Array elements - [0][1][2][3]---[100000000-1]      
addWithOutThreading(arr); // Time required for this operation - 1.16 sec

addWithOutThreading的定义

        public void addWithOutThreading(int[] arr)
        {
            UInt64 result = 0;
            for (int i = 0; i < 100000000; i++)
            {
                result = result + Convert.ToUInt64(arr[i]);
            }
            Console.WriteLine("Addition = " + result.ToString());
        }

** 2.带线程

int[] arr =  new int[100000000];
int part = (100000000 / 4);
UInt64 res1 = 0, res2 = 0, res3 = 0, res4 = 0;

ThreadStart starter1 = delegate 
                       { addWithThreading(arr, 0, part, ref res1); };
ThreadStart starter2 = delegate 
                       { addWithThreading(arr, part, part * 2, ref res2); };
ThreadStart starter3 = delegate 
                       { addWithThreading(arr, part * 2, part * 3, ref res3); };
ThreadStart starter4 = delegate 
                       { addWithThreading(arr, part * 3, part * 4, ref res4); };

Thread t1 = new Thread(starter1);
Thread t2 = new Thread(starter2);
Thread t3 = new Thread(starter3);
Thread t4 = new Thread(starter4);

t1.Start();
t2.Start();
t3.Start();
t4.Start();
t1.Join();
t2.Join();
t3.Join();
t4.Join();

Console.WriteLine("Addition = "+(res1+res2+res3+res4).ToString());
// Time required for this operation - 1.30 sec

addWithThreading的定义

public void addWithThreading(int[] arr,int startIndex, int endIndex,ref UInt64 result)
{            
    for (int i = startIndex; i < endIndex; i++)
    {
        result = result + Convert.ToUInt64(arr[i]);
    }            
}

Answer 1

您所说的操作已经相当快，在创建线程和使所有内容正常运行时会产生性能开销。很可能你的线程创建，数组的拆分和所需的额外计算都构成了额外的时间。

Answer 2

最可能的原因是您的问题不足以克服启动线程的固有开销。并且，正如您指示您只有2个内核，如果您没有I / O，则使用4个线程是过度的。在任何给定时间最多可以运行2个线程，因此只有4个线程才能确保您有一些不必要的上下文切换。

对于大问题，也可能是你可能遇到内存抖动问题。在这种情况下，这不太可能，但是你已经分解了你的工作，以便每个线程处理不同的内存块。这些可以位于不同的页面上，如果内存是瓶颈，它可能会换出一个线程使用的页面来引入另一个页面所需的页面。每次切换上下文时，都可能需要执行此页面交换。构造问题的更好方法是让每个线程i在i行开始，然后按线程数来逐行。这样，假设线程以大致相同的速率运行，线程的引用位置是相同的，它们都在相同的页面上工作 - 没有颠簸。

Answer 3

或许线程的开销大于任何性能节省。尝试对其进行扩展（IE，使100000000更大）以查看性能是否仍有相同类型的差距。

Answer 4

如果你正在做一些CPU密集型的事情，那么拥有多个线程的用途有限，如果你超过了硬件线程的数量（因此Ivan关于超线程的问题）。

如果您有线程写入文件或从文件中读取，那么您将看到差异。

如果你有一个cpu / core，那么一切都以单线程的形式运行，因为一次只有一个线程可以做某事。

为什么不尝试每次都有一个短暂睡眠的测试，模拟等待一些较慢的资源，然后你就可以看到多个线程的好处。

当我使用线程时，为什么以下代码的性能会降低？

4 个答案: