什么决定了 TaskFactory 生成的作业的线程数？

Question

我有以下代码：

var factory = new TaskFactory();
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    var i1 = i;
    factory.StartNew(() => foo(i1));
}

static void foo(int i)
{
    Thread.Sleep(1000);
    Console.WriteLine($"foo{i} - on thread {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}");
}            

我可以看到它一次只执行 4 个线程（基于观察）。我的问题：

1. 是什么决定了一次使用的线程数？
2. 如何找回这个号码？
3. 如何更改此号码？

附：我的盒子有 4 个核心。

P.P.S.我需要由 TPL 并发处理的特定数量的任务（而不是更多），并最终得到以下代码：

private static int count = 0;   // keep track of how many concurrent tasks are running

private static void SemaphoreImplementation()
{
    var s = new Semaphore(20, 20);  // allow 20 tasks at a time

    for (int i = 0; i < 1000; i++)
    {
        var i1 = i;

        Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            try
            {                        
                s.WaitOne();
                Interlocked.Increment(ref count);

                foo(i1);
            }
            finally
            {
                s.Release();
                Interlocked.Decrement(ref count);
            }
        }, TaskCreationOptions.LongRunning);
    }
}

static void foo(int i)
{
    Thread.Sleep(100);
    Console.WriteLine($"foo{i:00} - on thread " + 
            $"{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId:00}. Executing concurently: {count}");
}

Answer 1

当您在 .NET 中使用 Task 时，您是在告诉 TPL 安排一项工作（通过 TaskScheduler）在 ThreadPool 上执行。请注意，工作将尽早安排，但调度员认为合适。这意味着TaskScheduler 将决定使用多少线程来运行n 的任务数量以及哪个任务在哪个线程上执行。

TPL 进行了很好的调整，并在执行您的任务时继续调整其算法。因此，在大多数情况下，它会尽量减少争用。这意味着如果您正在运行 100 个任务并且只有 4 个内核（您可以使用 Environment.ProcessorCount 获得），那么在任何给定时间执行超过 4 个线程是没有意义的，否则它需要做更多上下文切换。现在有时您想明确地覆盖此行为。假设您需要等待某种 IO 完成，这是一个完全不同的故事。

总之，相信 TPL。但是，如果您坚持为每个任务生成一个线程（这并不总是一个好主意！），您可以使用：

Task.Factory.StartNew(
    () => /* your piece of work */, 
    TaskCreationOptions.LongRunning);

这告诉 DefaultTaskscheduler 显式地为该工作生成一个新线程。

您也可以使用自己的Scheduler 并将其传递给TaskFactory。你可以找到一大堆SchedulersHERE。

请注意，另一种选择是使用 PLINQ 再次默认情况下分析您的查询并决定并行化它是否会产生任何好处，同样在您所在的阻塞 IO 的情况下某些启动多个线程将导致更好的执行，您可以使用 WithExecutionMode(ParallelExecutionMode.ForceParallelism) 强制并行，然后可以使用 WithDegreeOfParallelism，提示使用多少线程 但是请记住，正如MSDN 所说，不保证你会得到那么多线程：

设置要在查询中使用的并行度。程度 并行度是并发执行任务的最大数量 将用于处理查询。

最后，我强烈推荐阅读THISThreading 和TPL 上的一系列精彩文章。

Answer 2

如果您将任务数增加到例如 1000000，您将看到随着时间的推移产生更多的线程。 TPL 倾向于每 500 毫秒注入一次。

TPL 线程池不理解受 IO 限制的工作负载（睡眠就是 IO）。在这些情况下，依靠 TPL 来选择正确的并行度不是一个好主意。 TPL 完全没有头绪，并且基于对吞吐量的模糊猜测注入了更多线程。也是为了避免死锁。

在这里，TPL 策略显然没有用，因为添加的线程越多，获得的吞吐量就越大。在这种人为的情况下，每个线程每秒可以处理一个项目。 TPL 对此一无所知。将线程数限制为内核数是没有意义的。

什么决定了一次使用的线程数？

几乎没有记录的 TPL 启发式方法。他们经常出错。特别是在这种情况下，它们会随着时间的推移产生无限数量的线程。使用任务管理器自己查看。让它运行一个小时，您将拥有 1000 多个线程。

我怎样才能找回这个号码？如何更改此号码？

您可以检索一些这些数字，但这不是正确的方法。如果您需要有保证的 DOP，您可以使用 AsParallel().WithDegreeOfParallelism(...) 或自定义任务调度程序。您也可以手动启动LongRunning 任务。不要乱用进程全局设置。