.net中關於非同步效能測試的範例程式碼
- 黄舟原創
- 2017-09-21 11:35:451480瀏覽
很久沒有寫部落格了，今年做的產品公司這兩天剛開了發布會，稍微清閒下來，想想我們做的產品還有沒有性能優化空間，於是想到了.Net的異步可以優化性能，但到底能夠提升多大的比例呢？剛好有個朋友正在做各種語言的非同步效能測試（有關非同步和同步的問題，請參考客《AIO與BIO介面效能比較》），於是我今天寫了一個C#的測試程式。
首先，建立一個ASP.NET MVC WebAPI項目，在預設的控制器values裡面，增加兩個方法：
// GET api/values?sleepTime=10
[HttpGet]
public async Task<string> ExecuteAIO(int sleepTime)
{
await Task.Delay(sleepTime);
return "Hello world,"+ sleepTime;
}
[HttpGet]
// GET api/values?sleepTime2=10
public string ExecuteBIO(int sleepTime2)
{
System.Threading.Thread.Sleep(sleepTime2);
return "Hello world," + sleepTime2;
}然後，建立一個控制台程序，來測試這個web API：
class Program
{ static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("按任意键开始测试 WebAPI:http://localhost:62219/api/values?sleepTime={int}");
Console.Write("请输入线程数：");
int threadNum = 100;
int.TryParse(Console.ReadLine(), out threadNum);
while (Test(threadNum)) ;
Console.ReadLine();
Console.ReadLine();
} private static bool Test(int TaskNumber)
{
Console.Write("请输入此API方法的睡眠时间（毫秒）,输入非数字内容退出：");
string input = Console.ReadLine();
int SleepTime = 50;
if (!int.TryParse(input, out SleepTime))
return false;
HttpClient client = new HttpClient();
client.BaseAddress = new Uri("http://localhost:62219/");
var result = client.GetStringAsync("api/values?sleepTime=" + input).Result;
Console.WriteLine("Result:{0}", result);
//int TaskNumber = 1000;
Console.WriteLine("{0}次 BIO（同步）测试(睡眠{1} 毫秒)：", TaskNumber, SleepTime);
System.Diagnostics.Stopwatch sw = new System.Diagnostics.Stopwatch();
sw.Start();
Task[] taskArr = new Task[TaskNumber];
for (int i = 0; i < TaskNumber; i++)
{
Task task = client.GetStringAsync("api/values?sleepTime2=" + SleepTime);
taskArr[i] = task;
}
Task.WaitAll(taskArr);
sw.Stop();
double useTime1 = sw.Elapsed.TotalSeconds;
Console.WriteLine("耗时（秒）：{0},QPS:{1,10:f2}", useTime1, TaskNumber/useTime1);
sw.Reset();
Console.WriteLine("{0}次 AIO（异步）测试(睡眠{1} 毫秒)：", TaskNumber, SleepTime);
sw.Start();
for (int i = 0; i < TaskNumber; i++)
{
Task task = client.GetStringAsync("api/values?sleepTime=" + SleepTime);
taskArr[i] = task;
}
Task.WaitAll(taskArr);
sw.Stop();
double useTime2 = sw.Elapsed.TotalSeconds;
Console.WriteLine("耗时（秒）：{0},QPS:{1,10:f2}", useTime2, TaskNumber / useTime2);
return true;
}
}View Code
#其實主要是下面幾行程式碼：
HttpClient client = new HttpClient();
client.BaseAddress = new Uri("http://localhost:62219/");var result = client.GetStringAsync("api/values?sleepTime=" + input).Result;注意，你可能需要使用Nuget來加入下面這個套件:
Microsoft.AspNet.WebApi. Client
最後，執行這個測試，結果如下:
按任意键开始测试 WebAPI:http://localhost:62219/api/values?sleepTime={int}
请输入线程数：1000
请输入此API方法的睡眠时间（毫秒）,输入非数字内容退出：10
Result:"Hello world,10"
1000次 BIO（同步）测试(睡眠10 毫秒)：
耗时（秒）：1.2860545,QPS: 777.57
1000次 AIO（异步）测试(睡眠10 毫秒)：
耗时（秒）：0.4895946,QPS: 2042.51
请输入此API方法的睡眠时间（毫秒）,输入非数字内容退出：100
Result:"Hello world,100"
1000次 BIO（同步）测试(睡眠100 毫秒)：
耗时（秒）：8.2769307,QPS: 120.82
1000次 AIO（异步）测试(睡眠100 毫秒)：
耗时（秒）：0.5435111,QPS: 1839.89本來想嘗試測試10000個線程，但報錯了。
上面的測試結果，QPS並不高，但由於使用的是IISExpress，不同的Web伺服器軟體效能不相同，所以還得對比下進程內QPS結果，於是新建一個控制台程序，程式碼如下：
class Program
{ static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("按任意键开始测试 ");
Console.Write("请输入线程数：");
int threadNum = 100;
int.TryParse(Console.ReadLine(), out threadNum);
while (Test(threadNum)) ;
Console.ReadLine();
Console.ReadLine();
} private static bool Test(int TaskNumber)
{
Console.Write("请输入此API方法的睡眠时间（毫秒）,输入非数字内容退出：");
string input = Console.ReadLine();
int SleepTime = 50;
if (!int.TryParse(input, out SleepTime))
return false;
var result = ExecuteAIO(SleepTime).Result;
Console.WriteLine("Result:{0}", result);
//int TaskNumber = 1000;
Console.WriteLine("{0}次 BIO（同步）测试(睡眠{1} 毫秒)：", TaskNumber, SleepTime);
System.Diagnostics.Stopwatch sw = new System.Diagnostics.Stopwatch();
sw.Start();
Task[] taskArr = new Task[TaskNumber];
for (int i = 0; i < TaskNumber; i++)
{
Task task = Task.Run<string>(()=> ExecuteBIO(SleepTime));
taskArr[i] = task;
}
Task.WaitAll(taskArr);
sw.Stop(); double useTime1 = sw.Elapsed.TotalSeconds;
Console.WriteLine("耗时（秒）：{0},QPS:{1,10:f2}", useTime1, TaskNumber / useTime1);
sw.Reset();
Console.WriteLine("{0}次 AIO（异步）测试(睡眠{1} 毫秒)：", TaskNumber, SleepTime);
sw.Start(); for (int i = 0; i < TaskNumber; i++)
{
Task task = ExecuteAIO(SleepTime);
taskArr[i] = task;
}
Task.WaitAll(taskArr);
sw.Stop(); double useTime2 = sw.Elapsed.TotalSeconds;
Console.WriteLine("耗时（秒）：{0},QPS:{1,10:f2}", useTime2, TaskNumber / useTime2);
return true;
} public static async Task<string> ExecuteAIO(int sleepTime)
{ await Task.Delay(sleepTime); return "Hello world," + sleepTime;
} public static string ExecuteBIO(int sleepTime2)
{
System.Threading.Thread.Sleep(sleepTime2);
//不能在非异步方法里面使用 Task.Delay，否则可能死锁
//Task.Delay(sleepTime2).Wait();
return "Hello world," + sleepTime2;
}
}#View Code
請注意，關鍵程式碼只有下面兩個方法：
public static async Task<string> ExecuteAIO(int sleepTime)
{ await Task.Delay(sleepTime);
return "Hello world," + sleepTime;
} public static string ExecuteBIO(int sleepTime2)
{
System.Threading.Thread.Sleep(sleepTime2);
//不能在非异步方法里面使用 Task.Delay，否则可能死锁
//Task.Delay(sleepTime2).Wait();
return "Hello world," + sleepTime2;
}這兩個方法跟WebAPI的測試方法程式碼是一樣的，但是呼叫程式碼稍微不同：
同步呼叫:
Task[] taskArr = new Task[TaskNumber]; for (int i = 0; i < TaskNumber; i++)
{
Task task = Task.Run<string>(()=> ExecuteBIO(SleepTime));
taskArr[i] = task;
}
Task.WaitAll(taskArr);非同步呼叫：############ for (int i = 0; i < TaskNumber; i++)
{
Task task = ExecuteAIO(SleepTime);
taskArr[i] = task;
}
Task.WaitAll(taskArr);###可見，這裡測試的時候，同步與非同步調用，客戶端程式碼都是使用的多線程，主要的區別就是非同步方法使用了async/await 語句。 ######下面是非Web的進程內非同步多執行緒與同步多執行緒的結果：#############请输入线程数：1000 请输入此API方法的睡眠时间（毫秒）,输入非数字内容退出：10 Result:Hello world,10 1000次 BIO（同步）测试(睡眠10 毫秒)： 耗时（秒）：1.3031966,QPS: 767.34 1000次 AIO（异步）测试(睡眠10 毫秒)： 耗时（秒）：0.026441,QPS: 37820.05 请输入此API方法的睡眠时间（毫秒）,输入非数字内容退出：100 Result:Hello world,100 1000次 BIO（同步）测试(睡眠100 毫秒)： 耗时（秒）：9.8502858,QPS: 101.52 1000次 AIO（异步）测试(睡眠100 毫秒)： 耗时（秒）：0.1149469,QPS: 8699.67 请输入线程数：10000 请输入此API方法的睡眠时间（毫秒）,输入非数字内容退出：10 Result:Hello world,10 10000次 BIO（同步）测试(睡眠10 毫秒)： 耗时（秒）：7.7966125,QPS: 1282.61 10000次 AIO（异步）测试(睡眠10 毫秒)： 耗时（秒）：0.083922,QPS: 119158.27 请输入此API方法的睡眠时间（毫秒）,输入非数字内容退出：100 Result:Hello world,100 10000次 BIO（同步）测试(睡眠100 毫秒)： 耗时（秒）：34.3646036,QPS: 291.00 10000次 AIO（异步）测试(睡眠100 毫秒)： 耗时（秒）：0.1721833,QPS: 58077.64###結果表示，.NET程式開啟10000個任務（不是10000個原生線程，需要考慮線程池線程），非同步方法的QPS超過了10萬，而同步方法只有1000多點，效能差距還是很大的。 ######附註：上述測試結果的測試環境是 ######Intel i7-4790K CPU，4核心8執行緒，記憶體 16GB，Win10 企業版###### ###
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