.net异步性能测试(包括ASP.NET MVC WebAPI异步方法)

很久没有写博客了,今年做的产品公司这两天刚刚开了发布会,稍微清闲下来,想想我们做的产品还有没有性能优化空间,于是想到了.Net的异步可以优化性能,但到底能够提升多大的比例呢?恰好有一个朋友正在做各种语言的异步性能测试(有关异步和同步的问题,请参考客《AIO与BIO接口性能对比》),于是我今天写了一个C#的测试程序。

首先,建一个 ASP.NET MVC WebAPI项目,在默认的控制器 values里面,增加两个方法:

 // 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;
        }

然后,建立一个控制台程序,来测试这个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;
        }
    }

其实主要是下面几行代码:

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添加下面这个包:

Microsoft.AspNet.WebApi.Client

最后,运行这个测试,结果如下:

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

本来想尝试测试10000个线程,但报错了。

上面的测试结果,QPS并不高,但由于使用的是IISExpress,不同的Web服务器软件性能不相同,所以还得对比下进程内QPS结果,于是新建一个控制台程序,代码如下:

 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;
        }
    }

注意,关键代码只有下面两个方法:

 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;
        }

这两个方法跟WebAPI的测试方法代码是一样的,但是调用代码稍微不同:

同步调用:

 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);

异步调用:

 for (int i = 0; i < TaskNumber; i++)
            {
                Task task = ExecuteAIO(SleepTime);
                taskArr[i] = task;
            }
            Task.WaitAll(taskArr);

可见,这里测试的时候,同步和异步调用,客户端代码都是使用的多线程,主要的区别就是异步方法使用了 async/await 语句。

下面是非Web的进程内异步多线程和同步多线程的结果:

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

结果表示,.NET程序开启10000个任务(不是10000个原生线程,需要考虑线程池线程),异步方法的QPS超过了10万,而同步方法只有1000多点,性能差距还是很大的。

注:以上测试结果的测试环境是 

Intel i7-4790K CPU,4核8线程,内存 16GB,Win10 企业版

总结:

不论是普通程序还是Web程序,使用异步多线程,可以极大的提高系统的吞吐量。

后记:

感谢网友“双鱼座” 的提示,我用信号量和都用线程Sleep的方式,对同步和异步方法进行了测试,结果如他所说,TPL异步方式,开销很大,下面是测试数据:

使用 semaphoreSlim 的情况:

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):1.2486964,QPS:    800.84
1000次 AIO(异步)测试(睡眠10 毫秒):
耗时(秒):10.5259443,QPS:     95.00
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):12.2754003,QPS:     81.46
1000次 AIO(异步)测试(睡眠100 毫秒):
耗时(秒):100.5308431,QPS:      9.95
请输入此API方法的睡眠时间(毫秒),输入非数字内容退出:1000
Result:Hello world,1000
1000次 BIO(同步)测试(睡眠1000 毫秒):
耗时(秒):54.0055828,QPS:     18.52
1000次 AIO(异步)测试(睡眠1000 毫秒):
耗时(秒):1000.4749124,QPS:      1.00

使用线程 Sleep的代码改造:

  public static async Task<string> ExecuteAIO(int sleepTime)
        {
            //await Task.Delay(sleepTime);
            //return "Hello world," + sleepTime;
            //await Task.Delay(sleepTime);
            //semaphoreSlim.Wait(sleepTime);
            System.Threading.Thread.Sleep(sleepTime);
            return await Task.FromResult("Hello world," + sleepTime);
        }

        public static string ExecuteBIO(int sleepTime2)
        {
            System.Threading.Thread.Sleep(sleepTime2);
            //semaphoreSlim.Wait(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;
        }

运行结果如下:

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):1.3099217,QPS:    763.40
1000次 AIO(异步)测试(睡眠10 毫秒):
耗时(秒):10.9869045,QPS:     91.02
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):8.5861461,QPS:    116.47
1000次 AIO(异步)测试(睡眠100 毫秒):
耗时(秒):100.9829406,QPS:      9.90
请输入此API方法的睡眠时间(毫秒),输入非数字内容退出:1000
Result:Hello world,1000
1000次 BIO(同步)测试(睡眠1000 毫秒):
耗时(秒):27.0158904,QPS:     37.02
1000次 AIO(异步)测试(睡眠1000 毫秒):

在每次睡眠1秒的异步方法测试中,很久都没有出来结果,不用考虑,QPS肯定低于一秒了。

经验教训:

在异步方法中,不要使用 Thread.Sleep;在同步方法中,不要使用Task.Delay ,否则可能出现线程死锁,结果难出来。

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏木宛城主

SharePoint 2013 How to Backup Site Collection Automatically With a PowerShell Script

In this post I will introduce a way how to run a script for backing up SharePoin...

25470
来自专栏张善友的专栏

RESTful WCF

相较 WCF、WebService 使用 SOAP、WSDL、WS-* 而言,几乎所有的语言和网络平台都支持 HTTP 请求。我们无需去实现复杂的客户端代理,无...

205100
来自专栏C#

C#的网络适配器操作

     网络的相关设置在项目开发中有较多的应用,有时候需要在项目中对网络信息进行相关设置。      现在提供提供几种相关的辅助方法类。 (1).IP地址 ...

22570
来自专栏菩提树下的杨过

利用fluorineFx将DataTable从.Net传递到Flash

FluorineFx自带的示例都不错,就是有点不简洁,下面的代码基本上已经最简版了(环境vs2010) 1、先创建一个Web Application,然后添加F...

25950
来自专栏阿炬.NET

登陆后设置cookie的方法

37370
来自专栏Java成神之路

极光推送_总结_01_Java实现极光推送

19230
来自专栏技术之路

lock小记

都快把lock忘了用wcf 给手持设备做服务的时候可能会有并发操作但又忘了lock的使用情况 做个小例子,怕自己再忘了 不加lock的时候 结果可能 是负的下面...

20260
来自专栏飞扬的花生

Html5上传插件封装

      前段时间将flash的上传控件替换成使用纯js实现的,在此记录 1.创建标签 <div class="camera-area" style="dis...

46480
来自专栏跟着阿笨一起玩NET

ASP.NET通过http/https的POST方式,发送和接受XML文件内容

 本文转载:http://hi.baidu.com/ysyhyt/item/5011ae39ce3cf49fb80c0395

61310
来自专栏逸鹏说道

C#通过WMI的wind32 的API函数实现msinfo32的本地和远程计算机的系统日志查看功能

先不说如何实现,先来看看效果图: ? 读取远程的需要提供下远程的计算用户名和密码即可。 如何实现这个代码功能,请看如下代码部分: #region//获取日志文件...

35450

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券