聊一聊 C#线程池的线程动态注入

提高注入速度的两种方法

1. 降低GateThread的延迟时间

上一篇跟大家聊过 Result 默认情况下GateThread每秒会注入4个，底层逻辑是由 Blocking.MaxDelayMs=250ms 变量控制的，言外之意就是能不能减少这个变量的值呢？当然可以的，这里我们改成 100ms，参考代码如下：

static void Main(string[] args){AppContext.SetData("System.Threading.ThreadPool.Blocking.MaxDelayMs", 100);for (int i = 0; i < 10000; i++){ThreadPool.QueueUserWorkItem((idx) =>{Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff")} -> {idx}: 这是耗时任务");try{var client = new HttpClient();var content = client.GetStringAsync("https://youtube.com").Result;Console.WriteLine(content.Length);}catch (Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message);}}, i);}Console.ReadLine();}

现在我们还是用上一篇的方法在如下三个方法 HasBlockingAdjustmentDelayElapsed,PerformBlockingAdjustment,CreateWorkerThread 上埋日志断点，埋好之后运行程序观察。

从卦中的输出结果看，注入速度明显快了很多，判断阈值也从 250ms 变成了 100ms，每秒能注入7~8个线程，所以这是一个简单粗暴的提速方法。

2. 提高 MinThreads 的阈值

看过上两篇的朋友应该知道，我用过 喷涌而出 四个字来形容前 12个线程，这里的12是因为我的机器是 12 核，言外之意就是为什么要设置12呢？我能不能给它提升到 120，1200甚至更高的 12000 呢？这样线程的注入速度不是更快吗？有了这个想法赶紧上一段代码，参考如下：

static void Main(string[] args){ThreadPool.SetMinThreads(10000, 10);for (int i = 0; i < 10000; i++){ThreadPool.QueueUserWorkItem((idx) =>{Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff")} -> {idx}: 这是耗时任务");Thread.Sleep(int.MaxValue);}, i);}Console.ReadLine();}

从卦中看，直接秒了这个 10000 个任务，但不要忘了你的程序此时有1w个线程，如果是32bit程序大概率因为虚拟地址不足直接崩了，如果是 64bit 可能也会导致非常可观的内存占用。

有些人可能对底层逻辑感兴趣，我特意花了点时间绘了一张图来描述底层的运转逻辑。

之所以能快速的产生新线程，核心判断条件是 numProcessingWork <= counts.NumThreadsGoal ，我们设置的 MinThread=10000 最后给到了 NumThreadsGoal 字段，所以现有线程数不超过 10000 的话，就会不断的调用 CreateWorkThread 产生新的工作线程。

接下来我们再聊一下 SetMinThreads 这里面的坑吧，如果你将刚才的 ThreadPool.SetMinThreads(10000, 10); 改成 ThreadPool.SetMinThreads(10000, 10000);的话，将不会有任何效果，截图如下：

为什么会出现这样的情况呢？这得从源码上找答案，参考代码如下：

public class PortableThreadPool{private short _minThreads;private short _maxThreads;private short _legacy_maxIOCompletionThreads;private const short DefaultMaxWorkerThreadCount = MaxPossibleThreadCount;private const short MaxPossibleThreadCount = short.MaxValue;private PortableThreadPool(){_minThreads = HasForcedMinThreads ? ForcedMinWorkerThreads : (short)Environment.ProcessorCount;_maxThreads = HasForcedMaxThreads ? ForcedMaxWorkerThreads : DefaultMaxWorkerThreadCount;_legacy_maxIOCompletionThreads = 1000;}}public bool SetMinThreads(int workerThreads, int ioCompletionThreads){if (workerThreads < 0 || ioCompletionThreads < 0){return false;}bool flag = false;bool flag2 = false;this._threadAdjustmentLock.Acquire();if (workerThreads > (int)this._maxThreads){return false;}if (ioCompletionThreads > (int)this._legacy_maxIOCompletionThreads){return false;}}

从卦中代码可以看到 ioCompletionThreads 默认最大值为 1000，如果你设置的值大于 1000 的话，那前面的 workerThreads 等于白设置了。。。这就很无语了。。。如果参数有误，你完全可以抛出一个异常来告诉我，，，而不是偷偷的掩埋错误信息，导致程序出现了我意想不到的行为。。。

为了凑篇幅，我再说一个有意思的参数 DebugBreakOnWorkerStarvation，它可以用来捕获 线程饥饿 的第一现场，底层逻辑是C#团队在代码里埋了一个钩子，参考如下：

private static void GateThreadStart(){bool debuggerBreakOnWorkStarvation = AppContextConfigHelper.GetBooleanConfig("System.Threading.ThreadPool.DebugBreakOnWorkerStarvation", false);while (counts.NumProcessingWork < threadPoolInstance._maxThreads && counts.NumProcessingWork >= counts.NumThreadsGoal){if (debuggerBreakOnWorkStarvation){Debugger.Break();}}}

这个 Debugger.Break(); 发出的 int 3 信号，我们可以用 VS,DnSpy,WinDbg 这样的调试器去捕获，参考代码如下：

static void Main(string[] args){AppContext.SetSwitch("System.Threading.ThreadPool.DebugBreakOnWorkerStarvation", true);for (int i = 0; i < 10000; i++){ThreadPool.QueueUserWorkItem((idx) =>{Console.WriteLine($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff")} -> {idx}: 这是耗时任务");Thread.Sleep(int.MaxValue);}, i);}Console.ReadLine();}