Windows 在单独的线程上重叠 IO 与 IO答案

【问题标题】：Windows overlapped IO vs IO on separate threadWindows 在单独的线程上重叠 IO 与 IO
【发布时间】：2014-09-04 01:52:30
【问题描述】：

在 Windows 上，当您执行 I/O 时，您可以使用 OVERLAPPED 选项异步执行。这样做与在另一个线程上同步执行 I/O 有什么区别吗？如果是这样，哪个更好？操作系统是否只是在异步情况下生成一个单独的线程，或者它只是在驱动程序线程上排队并发送信号而不是阻塞等待？

谢谢！

【问题讨论】：

操作系统几乎肯定不会仅仅为了服务重叠的 I/O 请求而产生新线程。查找I/O completion ports，它实际上需要您提供自己的线程来从 I/O 完成端口中提取完成通知。确切地说，Windows 是如何做到这一点的只是一个实现细节，但由于它是一个操作系统，它除了产生线程之外还可以发挥一些技巧。
异步 i/o 的结果好坏参半——尤其是 WriteFile 调用。使用 OVERLAPPED 标志调用的某些 WriteFile 操作实际上会阻塞而不是立即返回。尽管我想让重叠的 i/o 工作正常工作，但它只是增加了代码的复杂性，因为我仍然必须轮询/等待重叠操作完成......最后，“产生一个线程”方法实际上更易于实施，并且不会造成任何不良影响。 YMMV。制作原型并进行测量以确认预期收益 - 结果可能会让您大吃一惊。

【解决方案1】：

Windows I/O 本质上是异步的，因此在 .NET 中执行异步操作，例如 should not use a thread，一旦操作完成，一些现有线程会短暂借用以通知操作完成，但不会创建线程。

这与在另一个线程上运行同步操作完全不同。它占用了一个线程，使程序的可伸缩性大大降低。在 .NET 中，线程的默认本地存储为 1MB，因此运行数千个线程将消耗千兆字节的内存。然后，您还会有在线程之间切换的额外成本，这通常很小，但如果您有很多线程，则可以加起来。

【讨论】：

请注意，默认情况下，FileStream 上的 .NET 异步方法使用线程。您可以在其构造函数中指定isAsync: true 以获得使用重叠IO 的FileStream，但似乎在最常见的使用场景中，这比默认线程IO 执行得更差。因此，默认情况下，在 .NET 上，用户空间中有一个线程。现在，由于它使用ThreadPool，因此创建线程的成本是分摊的，并且堆栈大小不会成为问题，因为工作队列和自动池大小调整通常可以避免数千个线程。

【解决方案2】：

根据 MSDN 开发中心，“异步 I/O 也称为重叠 I/O”此外，它继续说异步 io 由内核处理，实际上是另一个线程。我不了解你，但如果我不必写东西，我不会……这是我懒惰的程序员规则#1。

【讨论】：

好吧，考虑到我有一个用于其他目的的线程池，并且同步 IO 比 OVERLAPPED IO 更容易编写代码，我可以把它扔到我的池中的一个线程上。但是想知道使用 OVERLAPPED 与只是扔到另一个线程上是否有任何好处......
这个问题回答了stackoverflow.com/questions/3050621/… 说速度差别不大，但是一个人确实在线程池中使用异步状态，您的应用程序可以处理任意数量的 IO 调用，例如在服务器中。