System.Timers.Timer 使用 Task.Run 与控制台应用程序异步时间歇性地不触发

Question

我正在使用控制台应用程序，我需要读取 20 个 URI 批次，我发现通过执行所有任务并并行运行它们，然后在不同线程中对完成的结果进行排序，可以大大提高速度（允许获取下一批）。

在我目前使用的调用中，每个线程在获取响应流时都会阻塞，我还看到有一个异步版本的相同方法GetResponseAsync。

我了解通过使用异步 Await and Async in same line 而不是阻塞来释放线程池有好处：

异步版本

return Task.Run(async () =>
{
    var uri = item.Links.Alternate();
    var request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(uri);

    var response = await request.GetResponseAsync();
    var stream = response.GetResponseStream();
    if (stream == null) return null;
    var reader = new StreamReader(stream);
    return new FetchItemTaskResult(reader.ReadToEnd(), index, uri);
});

屏蔽版

return Task<FetchItemTaskResult>.Factory.StartNew(() =>
{
    var uri = item.Links.Alternate();
    var request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(uri);

    var response = request.GetResponse();
    var stream = response.GetResponseStream();
    if (stream == null) return null;
    var reader = new StreamReader(stream);
    return new FetchItemTaskResult(reader.ReadToEnd(), index, uri);
});

但是，我在异步版本的控制台应用程序上看到奇怪的暂停，其中 System.Timers.Timer elapsed 事件停止被调用很多秒（当它应该每秒关闭时）。

阻塞处理器每秒运行大约 3,500 个项目，所有内核的 CPU 使用率约为 30%。

async on 每秒运行大约 3,800 个事件，CPU 使用率略高于阻塞，但并不高（只有 5%）......但是我使用的计时器似乎暂停了大约 10 到 15 秒每分钟左右一次，在我的Main() 函数中：

private static void Main(string[] args)
{  
    // snip some code that runs the tasks

    var timer = new System.Timers.Timer(1000);

    timer.Elapsed += (source, e) =>
    {
        Console.WriteLine(DateTime.UtcNow);

        // snip non relevant code
        Console.WriteLine("Commands processed: " + commandsProcessed.Sum(s => s.Value) + " (" + logger.CommandsPerSecond() + " per second)");
    };
    timer.Start();
    Console.ReadKey();
}

因此，在使用异步时，计时器和线程池似乎有些相关（并且只有异步，阻塞时没有暂停），或者可能不相关，无论哪种方式，请知道发生了什么以及如何进一步诊断？

Answer 1

System.Timers.Timer 有一个（不是那么）好的特性，可以将Elapsed 事件发布到线程池中。如果所有线程都忙或被阻塞，或者动作队列很长，Elapsed 事件将不会被触发，直到它获得资源来执行它。

即使您使用Timer.SynchronizedObject 属性也是如此 - 请参阅https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.timers.timer.elapsed?view=net-5.0。

System.Threading.Timer 也是如此。看起来System.Windows.Threading.DispatcherTimer 可能会在 UI 线程上执行 - 但您不能在控制台应用程序中使用它。

所以我想唯一的方法是为计时器创建一个专用线程，并在那里使用Thread.Sleep() 进行while(true) 循环。

更新

“专用线程计时器”类看起来大致如此。注意，我是凭记忆写的，所以它可能不会像那样编译。

public sealed class DedicatedTimer
{
  public DedicatedTimer(int interval, Action action)
  {
    mInterval = interval; // Create the field
    mAction = action; // Create the field
    var thr = new Thread(Runner, isBackground); // Check the docs on the background flag
    thr.Start();
  }

  private void Runner()
  {
    while (true)
    {
      Thread.Sleep(mInterval);
      action.Invoke();
    }
  }
}

使用后台线程可以让你忘记它，所以当程序停止时它会被杀死。根据您的情况，您可能需要自己的Dispose。

作为给读者的练习，您可以将计时器的创建和启动分开，您可以添加CancellationToken，您可以使用计时器列表并计算每次触发后到下一行的延迟。

请记住，该操作是在此线程上执行的。如果你想避免它，请使用SynchronizationContext。

Answer 2

定时器和线程池有些相关

你的怀疑是正确的。发生的事情基本上被称为臭名昭著的线程饥饿，即你所有的线程都很忙，所以ThreadPool 没有足够的线程来运行事件委托。

一旦在 ASP.NET 中运行，autoConfig="True" 会确保您获得足够的线程（在峰值情况下并非总是如此），并确保您不受连接限制的约束。但在控制台应用程序中，您必须自己执行此操作。

所以只需添加这个 sn-p，我敢打赌你的问题就会消失：

ThreadPool.SetMinThreads(100, 100);
ServicePointManager.DefaultConnectionLimit = 1000;