为什么有两个线程的8个进程每个创建的负载都比一个具有16个线程的进程多？

我有一个简单的程序，它启动n个线程并在每个线程上创建一些负载。如果我只启动一个线程，一个内核获得大约100％的负载。如果我用16个线程（这意味着每个内核有一个线程）启动一个进程，我只能获得大约80％的负载。如果我用2个线程启动8个进程（这仍然意味着每个内核有一个线程），那么我得到大约99％的负载。我没有在这个示例中使用任何锁定。为什么有两个线程的8个进程每个创建的负载都比一个具有16个线程的进程多？

这种行为的原因是什么？我知道如果有100个线程工作，负载就会下降，因为操作系统必须安排很多工作。但是在这种情况下，只有与内核一样多的线程。

它更糟糕（对我来说至少）。如果我在我的循环中添加一个简单的thread.sleep（0），带有一个进程和16个线程的负载增加高达95％。

任何人都可以回答这个问题，或提供有关此特定主题的更多信息的链接？

One Process 16 threads

Eight Process 2 threads

One Process 16 threads with thread.sleep(0)

//Sample application which reads the number of threads to be started from Console.ReadLine 
    class Program 
    { 
     static void Main(string[] args) 
     { 
      Console.WriteLine("Enter the number of threads to be started"); 
      int numberOfThreadsToStart; 

      string input = Console.ReadLine(); 

      int.TryParse(input, out numberOfThreadsToStart); 
      if(numberOfThreadsToStart < 1) 
      { 
       Console.WriteLine("No valid number of threads entered. Exit now"); 
       Thread.Sleep(1500); 
       return; 
      } 

      List<Thread> threadList = new List<Thread>(); 
      Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew(); 
      for (int i = 0; i < numberOfThreadsToStart; i++) 
      { 
       Thread workerThread = new Thread(MakeSomeLoad); 
       workerThread.Start(); 
       threadList.Add(workerThread); 
      } 

      while (true) 
      { 
       Console.WriteLine("I'm spinning... "); 
       Thread.Sleep(2000); 
      } 
     } 

     static void MakeSomeLoad() 
     { 
      for (int i = 0; i < 100000000; i++) 
      { 

       for (int j = 0; j < i; j++) 
       { 
        //uncomment the following line to increase the load 
        //Thread.Sleep(0); 
        StringBuilder sb = new StringBuilder(); 
        sb.Append("hello world" + j); 
       } 
      } 
     } 
    }

来源

2012-02-17 Manuel

您的测试看起来很沉重的GC。如果一个进程中有16个线程，GC将在该进程中运行更多，并且由于客户端GC不是并行的，这导致更低的负载。即每个GC线程有16个垃圾生成线程。

另一方面，如果您运行8个进程，每个进程有两个线程，则每个GC线程只会有两个线程产生垃圾，GC可以在这些进程之间并行工作。

如果你编写一个测试产生较少的垃圾，并直接使用更多的CPU，你可能会得到不同的结果。

（请注意，这仅仅是猜测，我没有运行测试，因为我只有一个双核CPU，这将是不同从结果反正）

来源

2012-02-17 14:56:35 CodesInChaos

这似乎是原因，如果我用这样的东西替换stringbuilder：'int x = i + j; int z = x ++;'，我用一个进程和16个线程获得了100％的负载。 – Manuel 2012-02-17 15:49:30

使用类似Thread.SpinWait(int.MaxValue)生产CPU负载，因为你的程序主要产生内存负载，这可能会导致错误共享等效果。正如CodeInChaos所述，GC活动也很可能会影响性能。

来源

2012-02-17 15:04:48

与其他人一样，我怀疑这与GC有关。加载示例使用巨大的内存量，在两个for循环结束时，StringBuilder对象将要求千兆字节大小的阵列存储其数据。

有几个原因可导致GC线程减缓处理。

一是当虚拟机运行内存不足时，大多数线程将不得不暂停并等待GC释放内存，然后才能继续（这是因为所有线程都会要求更多的内存在执行过程中几乎同时）。

第二个是关于线程的上下文切换（这可能是最大的原因）。如果线程A在内核X上运行时内存不足，则GC将不得不加载到内核X或将线程A的所有内存从内核X的缓存装载到其正在运行的内核上的缓存中。无论哪种方式，CPU将不得不等待其缓存从RAM中加载内存。与硬盘驱动器相比，RAM速度很快，但与CPU相比，速度很慢。当CPU等待RAM响应时，它不能进行任何处理，从而减少负载。

当你有多个虚拟机时，每个虚拟机都可以运行在自己的内核上，而不关心其他虚拟机是做什么的。当GC被调用时，不需要上下文切换，因为GC可以在与VM上的其他两个线程相同的核心上运行。

来源

2012-02-17 15:36:33 Dunes

别的东西要考虑的是，有不同的模式，以垃圾收集器：

服务器GC
工作站GC - 并行（用于asp.net默认execept）
工作站GC - 非并发

你可以找到每个here的一些图形细节。

由于您的进程正在使用大量线程并分配了大量内存，因此您应该尝试使用服务器GC。

服务器GC是为高吞吐量和高可扩展性优化，服务器应用程序，其中有一个一致的负载和请求分配和高速率释放内存。服务器GC每个处理器使用一个堆和一个GC线程，并尝试尽可能平衡堆。在进行垃圾回收时，GC 线程在其各自的线程上工作，并在特定的点处进行渲染。由于他们都在自己的堆上工作，所以需要最小限度的锁定等，因此在这种情况下非常有效。

您启用服务器CG在你的App.config：

<configuration> 
<runtime> 
    <gcServer enabled="true" /> 
</runtime> 
</configuration>

请注意，这只会多处理器（或核心）的系统上运行。如果Windows只报告一个处理器，那么您将获得Workstation GC - Non Concurrent。

来源

2012-02-17 16:52:00 user957902

为什么有两个线程的8个进程每个创建的负载都比一个具有16个线程的进程多？

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