Question

我正在开发一个处理许多请求的程序，它们都没有超过50％的CPU（目前我正在研究双核）。所以我为每个请求创建了一个线程，整个过程更快。处理9个请求，单个线程持续02min08s，同时3个线程同时工作，时间减少到01min37s，但它不使用100％CPU，只有大约50％。

我怎样才能让我的程序使用完整的处理器功能？

修改应用程序不是IO或内存有限，它们一直处于合理的水平。

我认为这与'双核'事物有关。

每个请求都使用一个锁定的方法调用，但它确实很快，我不认为这是问题所在。

我的代码中代价更高的部分是通过COM调用dll（从所有线程调用相同的外部方法）。这个dll也没有内存或IO限制，它是一个AI识别组件，我正在对薪水进行OCR识别，这是对请求的薪水。

EDIT2

STA COM方法很可能是我的问题，我联系了组件所有者以解决这个问题。

Answer 1

您的申请中是否有重大锁定？如果线程相互等待很多，那很容易解释它。

除此之外（以及给出的其他答案），真的很难猜到。探查器是你的朋友......

编辑：好的，鉴于以下评论，我认为我们正在做点什么：

我的代码中代价更高的部分是通过COM调用dll（同样的从所有人调用外部方法线程）。

COM方法是否在STA中运行？如果是这样，它将只使用一个线程，序列化调用。我强烈怀疑这是关键。它类似于锁定该方法调用（不可否认，并不完全相同）。

Answer 2

问题是COM对象。

大多数COM对象在“单线程单元”的上下文中运行。（您可能不时在.NET应用程序的main方法上看到[STAThread]注释？）

实际上，这意味着对该对象的所有调度都由单个线程处理。在问题上投入更多内核只会为您提供更多资源，可以在.NET中等待或执行其他操作。

你可能想看一下Joe Duffy（微软的并行.NET主管）关于这个主题的这篇文章。

http://www.bluebytesoftware.com/blog/PermaLink,guid,8c2fed10-75b2-416b-aabc-c18ce8fe2ed4.aspx

在实践中，如果你必须针对像这样的单个COM对象做一些事情，那么你就会受到冲击，因为.NET只会在你的背后内部序列化访问模式。如果您可以创建多个COM对象并使用它们，那么您可以解决该问题，因为可以从不同的STA线程创建和访问每个对象。这将一直有效，直到你达到大约100个STA线程，然后事情会变得很糟糕。有关详细信息，请参阅文章。

Answer 3

处理器可能不再是完成流程的瓶颈。瓶颈可能转移到磁盘访问，网络访问或内存访问。你也可能遇到线程争夺锁定的情况。

只有你确切地知道你的线程在做什么，所以你需要考虑到上面的内容。

Answer 4

这取决于你的程序做什么 - 你的并发请求所执行的工作可能是IO限制的 - 受到（例如）硬盘速度的限制 - 而不是CPU限制，当你看到你的CPU达到100％时。

编辑之后，听起来像COM STA对象可能是罪魁祸首。

所有线程都调用COM对象的同一个实例吗？是否可以使您的工作线程STA线程，并在每个线程上创建COM对象的单独实例。通过这种方式，可以避免STA瓶颈。

判断COM coclass是否为STA：

class Test
{
  static void Main() //This will be an MTA thread by default
  {
    var o = new COMObjectClass();
    // Did a new thread pop into existence when that line was executed?
    // If so, .NET created an STA thread for it to live in.
  }
}

Answer 5

我想我遇到了类似的问题。我在c＃中创建多个线程，通过COM接口运行c ++代码。我的双核CPU从未达到100％。

看完这篇文章后，我几乎放弃了。然后我尝试在我的线程上调用SetApartmentState（ApartmentState.STA）。

仅更改此项后，CPU最大化。

Answer 6

听起来你的应用程序的性能可能不受可用cpu资源量的“约束”。如果您正在通过网络处理请求，则cpu可能正在等待数据到达，或者网络设备要传输数据。或者，如果您需要查找数据以满足请求，则cpu可能正在等待磁盘。

Answer 7

您确定您的任务需要密集的处理器活动吗？有没有IO处理？这可能是您50％负载的原因。

测试：尝试仅使用2个线程，并为每个Core设置每个线程的亲和力。然后打开任务管理器并观察两个核心的负载。

Answer 8

这不是一个真正的答案，但您是否检查过perfmon以查看它正在使用哪些资源，并让您在代码上运行分析器以查看它花费的时间？

您如何确定IO或其他非CPU资源不是瓶颈？

你能简单介绍一下线程在做什么吗？

Answer 9

如果您的进程在cpu 0上运行并在那里生成线程，那么它将达到的最大值为50％。查看是否在两个核心上或仅在一个核心上运行线程。我冒昧地猜测你被孤立到一个核心，或者你的一个依赖资源被锁定在一个核心上。如果它恰好达到50％，那么单个核心很可能成为你的瓶颈。

Answer 10

所以你解决了使用单个COM对象的问题，现在出现了IO问题。

多个线程的运行时间增加可能是因为将随机IO混合在一起，这会降低它的速度。

如果数据集适合RAM，请尝试查看是否可以将其预取到缓存中。也许只是读取数据，或者可能是内存将它与命令一起映射以使其可用。

这就是为什么SQL数据库通常会在您不期望的查询上通过索引扫描选择顺序表扫描：按顺序读取所有数据要快得多，而不是以随机块的形式读取它。

Answer 11

也许我误解了一些东西，但是你说没有你的请求（每个都在一个单独的线程中）达到100％的CPU。

您使用的是哪种操作系统？

我似乎模糊地回忆起在旧版本的Windows（例如早期的XP和2000s）中，CPU利用率被认为是总共两个处理器，因此单个线程无法使其超过50％，除非它是闲置过程..

Answer 12

还有一点需要注意，您是否尝试过不是从Visual Studio启动代码（无论发布/调试设置如何）？

Answer 13

问题是COM对象。它是STA，我不能在同一进程上同时运行两个实例。当我为COM类创建实例时，另一个实例变得无法使用。

我联系了组件开发人员，他们正在考虑他们能为我做些什么。

谢谢大家;）

为什么C＃中的多线程不能达到100％的CPU？

13 个答案: