c# - 为什么在此示例中线程会增加时间(降低性能)？

Question

这段代码:

  object obj = new object { };
  Stopwatch watch = new Stopwatch();
  watch.Start();
  for (int i = 0; i < 90000; i++)
  {
      new Thread(() =>
      {
          lock (obj)
          {
              string file = new JavaScriptSerializer().Serialize(saeed);
              File.AppendAllText(string.Format(@"c:\Temp\{0}.txt", i), file);
          }
      }).Start();
  }
  watch.Stop();

运行大约 15 分钟，而这段代码:

  Stopwatch watch = new Stopwatch();
  watch.Start();
  for (int i = 0; i < 90000; i++)
  {
      {
          string file = new JavaScriptSerializer().Serialize(saeed);
          File.AppendAllText(string.Format(@"c:\Temp\{0}.txt", i), file);
      }
  }
  watch.Stop();

运行大约 45 秒。为什么第一个应用程序在线程化时要慢得多？使用线程不是一种提高应用程序性能的技术吗？

更新:即使在我的线程中使用闭包概念并引用中间变量而不是 i 而不是使用锁，这使得线程真正异步，仍然创建那些文件需要超过 5 分钟。

  Stopwatch watch = new Stopwatch();
  watch.Start();
  for (int i = 0; i < 90000; i++)
  {
      var x = i;
      new Thread(() =>
      {
          string file = new JavaScriptSerializer().Serialize(saeed);
          File.AppendAllText(string.Format(@"c:\Temp\{0}.txt", i), file);
      }).Start();
  }
  watch.Stop();

Answer 1

1) 您目前正在创建 90000 个线程，这根本没有效率。不要每次都创建一个线程，而是使用线程池，这样你就可以重用已经创建的线程。请记住，创建线程需要一些时间和内存。

2) 你用lock 锁定了整个代码块，这意味着每个线程都被阻塞，直到另一个线程完成它的工作。所以你基本上在这里打败了多线程的全部目的。

3) 由于复杂的硬件相关原因(缓冲区等)，磁盘 I/O 不能很好地与多线程一起工作。通常，多线程处理这部分代码并不是一个好主意。

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关于磁盘 I/O 和多线程的评论:其实很复杂。

对于磁盘，磁盘臂必须移动才能在良好的扇区/柱面/磁道上读取/写入字节。如果你同时写入 2 个不同的文件(两个线程的情况，每个线程写入一个不同的文件)，根据磁盘上的物理文件位置，你可能会要求你的磁盘臂从一个物理位置切换到另一个非常很快，这会破坏性能。在一个物理位置上为第一个文件写入多个磁盘扇区，然后将磁盘臂移动到另一个位置，然后为第二个文件写入一些磁盘扇区会更有效率.当您比较同时复制两个文件与复制一个文件，然后复制另一个文件的时间时，您可以看到这种效果。

因此对于这个非常基本的示例，性能增益/损失取决于:

• 硬件本身。没有带 SSD 的磁盘臂，因此文件访问速度更快
• 物理文件位置
• 文件碎片
• 缓冲。 disk buffer system有助于读取连续的 block ，如果您必须将 ARM 移动到另一个位置，这将无济于事。

我的谦虚建议:如果性能是您的主要目标，请尽量避免在多个线程中进行多次读/写。