【压测数据分享】C#的 `ThreadPool.SetMaxThreads()` 配置最大线程数到底对性能有多大影响

作者:张富春(ahfuzhang)，转载时请注明作者和引用链接，谢谢！

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结论

先说结论：

• 以 async 的方法 + kestrel 库来提供 http 服务，性能非常强悍。直观感受上，性能不输 golang.
• 物理线程的数量必然影响性能：
  • ThreadPool.SetMinThreads( 4,4) ThreadPool.SetMaxThreads(4,4) 线程池的线程数与核数一致时，性能最好。(CPU 占用达到 360%)
  • 不限制线程池的最大和最小线程数，性能下降约 1.37%。猜测在任务更复杂的情况下，下降的比例会更明显。(CPU 占用达到 360%)
  • ThreadPool.SetMinThreads( 2,2) ThreadPool.SetMaxThreads(2,2) 当线程池最大值只有核数的一半时，性能下降 51.07% (CPU 占用达到 215%)
• 程序中宜限制线程池最大线程数不要超过核数，否则一定产生劣化影响。
• 从稳定性考虑：线程池最大值 = 核数 - 1 是个好主意。
  • 某些特定任务可以开额外的线程来运行
  • 负责处理请求的线程数稳定，不至于在过载的时候完全卡死整个应用。
• 最重要的：kestrel 的处理路径上完全 async，没有阻塞！

实验方法

• 使用 DotNet 的 Kestrel 库开发一个 http 1.1 的 echo 服务器(请求后，把请求头作为输出)
  • 使用了自定义的 metrics 统计方式
  • 往 stdout 输出了 json 格式的请求流水日志
• 编译为 linux 下的二进制程序
  • 编译参数如下:
  • dotnet publish $(PROJECT) -c Release -r linux-x64 -p:PublishAot=true --self-contained true -o $(PUBLISH_DIR)
• 在基础镜像 mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 中运行
• docker 运行时绑定到固定的 cpu 上:
  • 使用 4 个 cpu 核

	docker run \
	  -d \
	  --name=kestrel_exp_0 \
	  --rm \
	  --cpuset-cpus="8,9,10,11" \
	  -m 1G \
	  -p 8081:8081 \
	  kestrel-server:latest \
	    /app/KestrelServer -addr=0.0.0.0:8081 -threadpool.min=4 -threadpool.max=4

• 关键实验代码如下:

        if (minThreads > 0)
        {
            ThreadPool.SetMinThreads(minThreads, minThreads);
        }

        if (maxThreads > 0)
        {
            ThreadPool.SetMaxThreads(maxThreads, maxThreads);
        }

实验数据：

	qps	CPU
Threadpool.MaxThread = 核数	88594.4 / core / s	360%
Threadpool.MaxThread 不限制	87164.7 / core / s	360%
Threadpool.MaxThread = 核数 / 2	58645.8 / core / s	215.70%