f# - Fire and no-wait (without do!) vs Fire and wait (do!) 有巨大的性能差异吗？

Question

以下代码运行大约需要 20 秒。然而，取消注释 do! 后只用了不到一秒的时间。为什么会有这么大的差异？

更新:使用ag.Add时需要9秒。我已经更新了代码。

open FSharpx.Control

let test () =
    let ag = new BlockingQueueAgent<int option>(500)

    let enqueue() = async { 
        for i = 1 to 500 do 
            //do! ag.AsyncAdd (Some i) // less than a second with do!
            ag.AsyncAdd (Some i)       // it takes about 20 seconds without do!
            //ag.Add (Some i)          // This one takes about 9 seconds
            //printfn "=> %d" i 
            }

    async {
        do! [ for i = 1 to 100 do yield enqueue() ] 
            |> Async.Parallel |> Async.Ignore
        for i = 1 to 5 do ag.Add None
    } |> Async.Start

    let rec dequeue() =
        async {
            let! m = ag.AsyncGet()
            match m with
            | Some v ->
                //printfn "<= %d" v
                return! dequeue()
            | None -> 
                printfn "Done" 
        }

    [ for i = 1 to 5 do yield dequeue() ] 
    |> Async.Parallel |> Async.Ignore |> Async.RunSynchronously
    0

Answer 1

如果没有 do!，您就不会等待 AsyncAdd 的结果。这意味着每次调用 enqueue() 时，您都会尽快启动 500 个 AsyncAdd 操作。尽管如果队列已满，每个 AsyncAdd 调用都会阻塞，但如果您不等待 AsyncAdd 的结果，那么您的 enqueue() 代码不会被阻止，并且它将继续启动新的 AsyncAdd 操作。

由于您要并行启动 100 个 enqueue() 操作，因此可能会尝试多达 五万 AsyncAdd 操作同时运行，这意味着线程池正在处理 49,500 个阻塞线程。这对您的系统提出了很多要求。实际上，您不会同时并行启动 100 个 enqueue() 操作，但您将启动与逻辑 CPU 数量一样多的 enqueue() 操作。对于这个答案的其余部分，我将假设您有一个具有超线程的四核处理器(正如您的 F# Async.Parallel |> Async.RunSynchronously only uses one of the eight CPU core? 问题似乎暗示的那样)，因此这是 8 个逻辑 CPU，因此您将启动 8 个 enqueue 副本() 在任何内容阻塞之前，这意味着您将有 4,000 个 AsyncAdd 线程运行，其中 3,500 个将被阻塞。

另一方面，当您使用 do! 时，如果 AsyncAdd 被阻止，您的 enqueue() 操作也会被阻止，直到队列中有一个空位。因此，一旦队列中有 500 个项目，线程池中将不再有 (8*500 - 500 = 3500) 个阻塞的 AsyncAdd 线程，而是将有 8 个阻塞的 AsyncAdd 线程。线程(一个用于在八个逻辑 CPU 上运行的八个 enqueue() 操作中的每一个)。八个阻塞线程而不是 3,500 个意味着线程池不会进行 3,500 次分配，使用更少的 RAM 和 CPU 时间来处理所有这些线程。

正如我在 my answer to your previous question 中所说，看来您确实需要对异步操作有更深入的了解。除了我在该答案中链接到的文章( this article 和 this series )之外，我还建议阅读 https://medium.com/jettech/f-async-guide-eb3c8a2d180a ，这是一篇关于 F# 异步操作以及您可能遇到的一些“陷阱”的相当长且详细的指南。我强烈建议您阅读这些文章，然后回来再次查看您的问题。随着您从阅读这些文章中获得更深入的理解，您也许能够回答自己的问题!