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线程池的作用和CLR线程池

在程序的世界里,如果创建某种对象所需要的代价太高,同时这个对象又可以反复使用,那么我们往往就会准备一个容器,用来保存一批这样的对象。当我们要用这种对象时,就不需要每次去创建一个,而是直接从容器中取出一个现成的对象。由于节省了创建对象的开销,程序性能自然就上升了。这个容器就是“池”。很容易理解的是,因为有了对象池,在用完对象之后应该有一个“归还”的动作,这样便可以把对象放回池中,下次需要的时候就可以再次拿出来使用。既然我们每次都是从池中获取对象,那么这些对象是由谁来创建,又是什么时候创建的呢?这个就要根据不同情况由各对象池来自行实现了。例如,可以在创建对象池的时候指定池内对象数量,并且一下子全部创建好,当然您也可以在得到请求时,如果发现池中已经没有剩余对象时创建。您也可以“事前”先准备一部分,“事中”根据需要再继续补充。还可以做得“智能”一些,例如,根据实际情况添加或删除一些对象,甚至对需求“走势”进行“预测”,在空闲时便创建更多的对象以备“不时之需”。各中变化难以言尽。当然,它们的原理和目的是类似的。相信上面这段文字也已经讲清了“线程池”的作用:因为创建一个线程的代价较高,因此我们使用线程池设法复用线程。就是这么简单。

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【性能优化】ASP.NET常见性能优化方法简述

1. 数据库访问性能优化 数据库的连接和关闭 访问数据库资源需要创建连接、打开连接和关闭连接几个操作。这些过程需要多次与数据库交换信息以通过身份验证,比较耗费服务器资源。ASP.NET中提供了连接池(Connection Pool)改善打开和关闭数据库对性能的影响。系统将用户的数据库连接放在连接池中,需要时取出,关闭时收回连接,等待下一次的连接请求。连接池的大小是有限的,如果在连接池达到最大限度后仍要求创建连接,必然大大影响性能。因此,在建立数据库连接后只有在真正需要操作时才打开连接,使用完毕后马上关闭,从而尽量减少数据库连接打开的时间,避免出现超出连接限制的情况。 使用存储过程 存储过程是存储在服务器上的一组预编译的SQL语句,类似于DOS系统中的批处理文件。存储过程具有对数据库立即访问的功能,信息处理极为迅速。使用存储过程可以避免对命令的多次编译,在执行一次后其执行规划就驻留在高速缓存中,以后需要时只需直接调用缓存中的二进制代码即可。另外,存储过程在服务器端运行,独立于ASP.NET程序,便于修改,最重要的是它可以减少数据库操作语句在网络中的传输。 优化查询语句 ASP.NET中ADO连接消耗的资源相当大,SQL语句运行的时间越长,占用系统资源的时间也越长。因此,尽量使用优化过的SQL语句以减少执行时间。比如,不在查询语句中包含子查询语句,充分利用索引等。 2. 字符串操作性能优化 使用值类型的ToString方法 在连接字符串时,经常使用"+"号直接将数字添加到字符串中。这种方法虽然简单,也可以得到正确结果,但是由于涉及到不同的数据类型,数字需要通过装箱操作转化为引用类型才可以添加到字符串中。但是装箱操作对性能影响较大,因为在进行这类处理时,将在托管堆中分配一个新的对象,原有的值复制到新创建的对象中。使用值类型的ToString方法可以避免装箱操作,从而提高应用程序性能。 运用StringBuilder类 String类对象是不可改变的,对于String对象的重新赋值在本质上是重新创建了一个String对象并将新值赋予该对象,其方法ToString对性能的提高并非很显著。在处理字符串时,最好使用StringBuilder类,其.NET 命名空间是System.Text。该类并非创建新的对象,而是通过Append,Remove,Insert等方法直接对字符串进行操作,通过ToString方法返回操作结果。   其定义及操作语句如下所示:

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IOCP异步优化

2. IO操作: CPU会把内存中的程序委托给其他的网络、磁盘等驱动程序,让这些外部的驱动程序来进行具体的处理,处理完成以后再返回给内存程序。对于这两类操作的优化方式是不一样的。内存操作的特点是占用CPU资源,CPU不断的计算。对于内存密集型的操作(Compute-Bound Operation)的优化,我们可以把一个大任务拆分成多个互不影响的子任务,那么就能让多个CPU同时参与运算,最后合并子任务的结果,所花的时间自然就少了。所以内存密集型的操作(Compute-Bound Operation)的优化有一个前提:超线程、多核、甚至是真正的多个CPU的计算机能够同时运行多个线程,对于只有一个CPU的计算机不适合。多线程之间的状态切换是需要额外的CPU资源的。IO操作的特点是基本不占用CPU资源,但是它会占用当前的工作者线程,并使其进入等待状态,等待IO完成的处理结果,然后在继续执行。但是在ASP.NET这种天然多线程的环境里,CLR线程池容量是有上限的,这个上限也代表了应用程序最多可以同时执行的请求数量。如果我们CLR线程池的所有线程都进入了IO等待状态,当再有新用户进来,我们的服务就停止响应了。目前我们IO操作的缺点是当前工作者线程同步等待IO,任何IO处理都会霸占一条工作者线程。所以对于IO密集型的操作(IO-Bound Operation)的优化,我们的思路是使用IOCP(I/O Completion Port)。IOCP翻译了中文是IO完成端口,它是一种异步形态,原理是这样的:当前工作者线程在进行IO处理时,委托给某个设备驱动程序,然后自己返回线程池,当IO完成后,OS会通过IOCP提醒CLR它工作已经完成,当CLR接收到通知后,会唤醒一个I/O线程并且运行用户的回调。

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准备工作与简介

C# 可以说是当今所有开发语言中最好的开发语言,微软会每隔一段时间就推出一个新的 .NET Framework 框架,随着每次新框架的推出 C# 语言也会增加新的功能。而且每次更新微软都会为 C# 提供更多的向后兼容特性,因而 C# 越来越庞大越来越复杂,尤其是 C# 的多线程编程,微软提供了大量的方法方式供我们选择,但是这又导致部分开发人员在面对一些场景时会纠结到底选择哪种多线程方式,对于刚刚入门的开发人员来说会用一种方式匹配所有场景。如果要解决上述问题,我们应该深入理解 C# 多线程框架,那么这个专题将带领大家来深入理解 C# 多线程框架。 这个专题将以简单明了的语言讲解多线程,我们首先会从线程基础开始讲解,然后讲解线程的同步和线程池的知识,最后会深入讲解 C# 多线程高级内容。本专题面向对象是只有少量或没有多线程背景的开发人员和初学者。示例代码地址我会在每篇文章的结尾放出,并且会在每篇文章的结尾放出练习题,练习题答案将会在第二篇文章结尾放出答案链接。

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