C＃ - 使用Thread.Sleep（）让我的循环每秒运行几百次

Question

我正在开发一个分析实时财务数据的应用程序。 目前我的主要计算周期有以下设计：

long cycle_counter=0;
while (process_data)
{
  (analyse data, issue instruction - 5000 lines of straightforwasrd code with computations)
  cycle_counter++;
  Thread.Sleep(5);
}

当我在我的笔记本（一个Core i5）处理器上运行这个应用程序时，循环每秒运行200-205次 - 这是一种预期的（如果你不打扰为什么它每秒运行超过200次）。

但是当我在具有2个6核Xeon处理器和24 GB快速RAM的“真实”工作站上部署应用程序，并且在大约3秒内加载Win7时，应用程序每秒运行大约67次。

我的问题是：

• 为什么会这样？

• 在这种情况下，如何影响每秒的运行次数？

• 有没有更好的解决方案，每秒运行200-1000次循环？ 我现在正在考虑删除Thread.Sleep（）（我在这里使用它的方式受到了很多批评）。 有12个内核，我只使用一个内核就可以解决这个问题。 但是我的解决方案有一些缺点吗？

谢谢你的想法。

Answer 1

你正在采取的方法从根本上被打破了。 轮询策略通常是一种不好的方法，并且任何时候你出于“我想将剩下的时间片还给操作系统”之外的其他原因进行睡眠时，你可能做错了什么。

解决问题的更好方法是：

• 创建未处理工作的线程安全队列
• 创建一个将新工作放入队列的线程
• 创建n个线程，将工作从队列中取出并完成工作。 n应该是你减去一个CPU的数量。 如果你有超过n个线程，那么至少有两个线程会占用CPU时间，这会让它们变得更慢！
• 工作线程什么也不做，只是坐在一个循环中，将工作从队列中取出并完成工作。
• 如果队列为空，则“取出工作” 块 。
• 当新工作到达时，其中一个被阻止的线程将被重新激活。

如何使用这些属性构建队列是一个着名的问题，称为生产者/消费者问题。 关于如何执行阻塞生产者 - 消费者队列的任何许多实现，有很多文章。 我建议找一个现有的调试版，而不是试着写自己的; 做得对可能很棘手。

Answer 2

睡眠的分辨率由当前的计时器滴答间隔决定，通常为10或15毫秒，具体取决于Windows的版本。 但是，可以通过发出timeBeginPeriod命令来更改此设置。 看到这个答案 。

Answer 3

Windows不是RTOS（实时操作系统），因此您无法准确确定线程何时恢复。 Thread.Sleep(5)真的意味着“在5ms之后叫醒我”。 实际的休眠时间由特定硬件决定，主要由系统负载决定。 您可以尝试通过以更高优先级运行应用程序来解决system load问题。

顺便说一句， System.Threading.Timer是一种更好的方法（上面的评论仍然适用）。

Answer 4

检查计时器的实际频率 ：许多硬件计时器具有实际分辨率

  65536 ticks per hour = 65536 / 3600 = 18.204 ticks per second 

所谓的“18.2”常数，这就是实际定时器的分辨率为1 / 18.2 = 55 ms的原因 ; 在Sleep(5)的情况下，它意味着可以是Sleep(0)或Sleep(55)具体取决于向上舍入。

Answer 5

不确定这是最好的方法，但另一种方法。
尝试BlockingCollection，你在生产者中所做的只是添加和睡眠。
然后，消费者可以选择在需要时全职工作。
这仍然无法解释为什么更高功率的PC运行更少的周期。

Answer 6

您可以平均每秒运行200次循环吗？

var delay = TimeSpan.FromMillseconds(5);
while (process_data) {
    Console.WriteLine("do work");
    var now = DateTime.Now;
    if (now < nextDue) 
        System.Threading.Thread.Sleep(nextDue - now);
    nextDue = nextDue.Add(delay);
}

使用这种技术，你的循环会有点磕磕绊绊，但它平均应该没问题，因为代码既不依赖于Sleep的分辨率也不依赖于DateTime.Now的分辨率。

您甚至可以将此方法与Timer结合使用。