一個例子形象的理解協程和線程的區別 Talk is cheap, show me the code! 所以，廢話先不說，先上代碼： 首先寫一個WebAPI介面 /// <summary> /// 測試介面 /// </summary> [RoutePrefix("api/test")] public ...
一個例子形象的理解協程和線程的區別
Talk is cheap, show me the code! 所以，廢話先不說，先上代碼：
首先寫一個WebAPI介面
/// <summary>
/// 測試介面
/// </summary>
[RoutePrefix("api/test")]
public class TestController : ApiController
{
/// <summary>
/// 測試GET請求
/// </summary>
/// <param name="val">測試參數</param>
[HttpGet]
[Route("TestGet")]
public HttpResponseMessage TestGet(string val)
{
Thread.Sleep(200); //模擬執行耗時操作
return new HttpResponseMessage { Content = new StringContent(val.ToString(), Encoding.UTF8, "text/plain") };
}
}
測試代碼
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using Utils;
namespace AsyncDemo2
{
public partial class Form1 : Form
{
private int n = 200;
public Form1()
{
InitializeComponent();
Task.Factory.StartNew(() =>
{
while (true)
{
Thread.Sleep(100);
ThreadPool.GetMaxThreads(out int w1, out int c1);
ThreadPool.GetAvailableThreads(out int w2, out int c2);
int w = w1 - w2;
int c = c1 - c2;
label1.BeginInvoke(new Action(() =>
{
label1.Text = string.Format("工作線程：{0} 非同步線程：{1}", w, c);
}));
}
}, TaskCreationOptions.LongRunning);
}
/// <summary>
/// 日誌輸出
/// </summary>
private void Log(string msg)
{
this.BeginInvoke(new Action(() =>
{
textBox1.AppendText(DateTime.Now.ToString("mm:ss.fff") + "：" + msg + "\r\n");
}));
}
/// <summary>
/// 非同步請求
/// </summary>
private async Task ReqeustAsync(int val)
{
try
{
Log("非同步 開始請求" + val);
string result = await HttpUtil.HttpGetAsync("http://localhost:8500/api/test/TestGet?val=" + val);
Log("非同步 返回數據" + result + " 線程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
catch (Exception ex)
{
Log("出錯：" + ex.Message);
}
}
/// <summary>
/// 線上程中同步請求
/// </summary>
private Task Request(int val)
{
return Task.Run(() =>
{
try
{
Log("同步多線程 開始請求" + val);
string result = HttpUtil.HttpGet("http://localhost:8500/api/test/TestGet?val=" + val);
Log("同步多線程 返回數據" + result + " 線程ID：" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}
catch (Exception ex)
{
Log("出錯：" + ex.Message);
}
});
}
//測試非同步請求
private async void button3_Click(object sender, EventArgs e)
{
textBox1.Text = string.Empty;
Stopwatch sw = new Stopwatch();
List<Task> taskList = new List<Task>();
sw.Start();
for (int i = 0; i < n; i++)
{
Task t = ReqeustAsync(i);
taskList.Add(t);
}
foreach (Task t in taskList)
{
await t;
}
Log(n + "個非同步請求完成，耗時：" + sw.Elapsed.TotalSeconds.ToString("0.000"));
sw.Stop();
}
//測試多線程同步請求
private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
{
textBox1.Text = string.Empty;
Task.Run(() =>
{
List<Task> taskList = new List<Task>();
Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();
for (int i = 0; i < n; i++)
{
Task t = Request(i);
taskList.Add(t);
}
Task.WaitAll(taskList.ToArray());
Log(n + "個多線程同步請求完成，耗時：" + sw.Elapsed.TotalSeconds.ToString("0.000"));
sw.Stop();
});
}
}
}
測試結果
性能差9倍！
把WebAPI介面中模擬執行耗時操作改成1000毫秒再測試，測試結果如下：
性能差10倍！
把Form1.cs構造函數中添加一行ThreadPool.SetMinThreads(20, 20);再測：
設置線程池中線程的最小數量為20後，性能差距縮小了，性能只差4倍！為什麼？沒有設置線程池最小數量時，大約每1秒增加1到2個線程，線程增加速度太慢了，不影響協程性能，協程只需要很少的線程數量，但影響多線程性能。
把Form1.cs構造函數中代碼修改成ThreadPool.SetMinThreads(200, 200);再測：
當線程池中線程數量足夠多時，性能差不多了！
結論
通過這個形象的例子，你體會到協程的好處了嗎？
有人可能會說，你怎麼不把WebAPI端改成非同步試試？WebAPI端是模擬的操作，在沒有外部操作(IO操作、資料庫操作等)，僅有數據計算時，WebAPI端改成非同步沒區別。
有一個截圖中沒有體驗出來的，測試過程中，對於協程測試，工作線程和非同步線程始終為0，我想非同步線程應該是變化的，可能只是變化太快，看不出來。而多線程測試，測試過程中，我們可以看到工作線程的數量是大於0的，維持在一定數量，直到請求完成，也就是說，測試過程中，要占用一定數量的工作線程。
所以結論是什麼？
協程在執行耗時請求時，不會占用線程(註意占用這個詞，它肯定是使用線程的，但不會在耗時請求過程中占用)，線上程池中線程數量較少時，協程的性能比多線程好很多。想一想，要是IO操作、資料庫操作，存在一些慢查詢、超時的，如果你使用多線程，你的線程池就爆了，協程就不會(Talk is cheap, show me the code!)，後面附上測試。
WebAPI服務端補充說明
上面的測試，服務端我忘了說了，服務端啟動服務前，我加了一行代碼ThreadPool.SetMinThreads(200, 200);，因為你測試客戶端之前，服務端性能要跟上，不然測了個寂寞。
如果我把這行代碼刪掉，預熱後，再測：
可以看到差距只有2.5倍了！因為服務端線程數量此時是1秒增加1、2個線程，服務端性能跟不上，客戶端的非同步請求自然也快不起來。
爆線程池測試
測試前修改：
- 把WebAPI介面中模擬執行耗時操作改成2000000毫秒，模擬服務端性能不行，反應慢。
- ThreadPool.SetMinThreads(20, 20);客戶端線程池最小線程數量設置為20，當然線程池越大越不容易爆，這裡為了更快重現出來，所以設置小一點，註意，我可沒有設置線程池上限！只是設置了下限。
測試視頻：
註意看測試時工作線程數量：
說明：協程，不論什麼時候點，都會有響應，當然可能後面點多了會報錯，但即使報錯，響應是有的。而多線程，後面點的，響應就很慢了。
你們可能會說你設置的線程池最小線程數量太小，改成ThreadPool.SetMinThreads(200, 200);，再測：
註意看工作線程數量！
附
WebAPI服務啟動代碼：
protected override void OnStart(string[] args)
{
ThreadPool.SetMinThreads(200, 200);
int port = int.Parse(ConfigurationManager.AppSettings["WebApiServicePort"]);
StartOptions options = new StartOptions();
options.Urls.Add("http://127.0.0.1:" + port);
options.Urls.Add("http://localhost:" + port);
options.Urls.Add("http://+:" + port);
WebApp.Start<Startup>(options);
LogUtil.Log("Web API 服務 啟動成功");
}
HttpUtil代碼：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace Utils
{
/// <summary>
/// Http上傳下載文件
/// </summary>
public class HttpUtil
{
/// <summary>
/// HttpGet
/// </summary>
/// <param name="url">url路徑名稱</param>
/// <param name="cookie">cookie</param>
public static async Task<string> HttpGetAsync(string url, CookieContainer cookie = null, WebHeaderCollection headers = null)
{
// 設置參數
HttpWebRequest request = WebRequest.Create(url) as HttpWebRequest;
request.CookieContainer = cookie;
request.Method = "GET";
request.ContentType = "text/plain;charset=utf-8";
request.Timeout = Timeout.Infinite;
if (headers != null)
{
foreach (string key in headers.Keys)
{
request.Headers.Add(key, headers[key]);
}
}
//發送請求並獲取相應回應數據
HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)(await request.GetResponseAsync());
//直到request.GetResponse()程式才開始向目標網頁發送Post請求
Stream instream = response.GetResponseStream();
StreamReader sr = new StreamReader(instream, Encoding.UTF8);
//返回結果網頁（html）代碼
string content = await sr.ReadToEndAsync();
instream.Close();
return content;
}
/// <summary>
/// HttpGet
/// </summary>
/// <param name="url">url路徑名稱</param>
/// <param name="cookie">cookie</param>
public static string HttpGet(string url, CookieContainer cookie = null, WebHeaderCollection headers = null)
{
// 設置參數
HttpWebRequest request = WebRequest.Create(url) as HttpWebRequest;
request.CookieContainer = cookie;
request.Method = "GET";
request.ContentType = "text/plain;charset=utf-8";
request.Timeout = Timeout.Infinite;
if (headers != null)
{
foreach (string key in headers.Keys)
{
request.Headers.Add(key, headers[key]);
}
}
//發送請求並獲取相應回應數據
HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse();
//直到request.GetResponse()程式才開始向目標網頁發送Post請求
Stream instream = response.GetResponseStream();
StreamReader sr = new StreamReader(instream, Encoding.UTF8);
//返回結果網頁（html）代碼
string content = sr.ReadToEnd();
instream.Close();
return content;
}
}
}
