线程池的优化（SetMaxThreads和SetMinThreads）

当启动一个线程时，会有几百毫秒的时间花费在准备一些额外的资源上，例如一个新的私有局部变量栈这样的事情。每个线程会占用（默认情况下）1MB 内存。线程池（thread pool）可以通过共享与回收线程来减轻这些开销，允许多线程应用在很小的粒度上而没有性能损失。在多核心处理器以分治（divide-and-conquer）的风格执行计算密集代码时将会十分有用。

线程池会限制其同时运行的工作线程总数。太多的活动线程会加重操作系统的管理负担，也会降低 CPU 缓存的效果。一旦达到数量限制，任务就会进行排队，等待一个任务完成后才会启动另一个。这使得程序任意并发成为可能，例如 web 服务器。（异步方法模式（asynchronous method pattern）是进一步高效利用线程池的高级技术）。

优化线程池是基于什么原理？

线程池初始时其池内只有一个线程。随着任务的分配，线程池管理器就会向池内“注入”新线程来满足工作负荷的需要，直到最大数量的限制。在足够的非活动时间之后，线程池管理器在认为“回收”一些线程能够带来更好的吞吐量时将进行线程回收。

可以通过调用ThreadPool.SetMaxThreads方法来设置线程池可以创建的线程上限；默认如下：

• Framework 4.0，32位环境下：1023
• Framework 4.0，64位环境下：32768
• Framework 3.5：每个核心 250
• Framework 2.0：每个核心 25

（这些数字可能根据硬件和操作系统不同而有差异。）数量这么多是因为要确定阻塞线程的条件（等待一些条件，比如远程计算机的相应）是否被满足。

也可以通过ThreadPool.SetMinThreads设置线程数量下限。下限的作用比较奇妙：它是一种高级的优化技术，用来指示线程池管理器在达到下限之前不要延迟线程的分配。当存在阻塞线程时，提高下限可以改善程序并发性能。

默认下限数量是 CPU 核心数，也就是能充分利用 CPU 的最小数值。在服务器环境下（比如 IIS 中的 ASP.NET），下限数量一般要高的多，差不多 50 或者更高。

最小线程数量是如何起作用的？

将线程池的最小线程数设置为 x 并不是立即创建至少 x 个线程，而是线程会根据需要来创建。这个数值是指示线程池管理器当需要的时候，立即创建 x 个线程。那么问题是为什么线程池在其它情况下会延迟创建线程？

答案是为了防止短生命周期的任务导致线程数量短暂高峰，使程序的内存占用（memory footprint）快速膨胀。为了描述这个问题，考虑在一个 4 核的计算机上运行一个客户端程序，它一次发起了 40 个任务请求。如果每个任务都是一个 10ms 的计算，假设它们平均分配在 4 个核心上，总共的开销就是 100ms 多。理想情况下，我们希望这 40 个任务运行在 4 个线程上：

• 如果线程数量更少，就无法充分利用 4 个核心。
• 如果线程数量更多，会浪费内存和 CPU 时间去创建不必要的线程。

线程池就是以这种方式工作的。让线程数量和 CPU 核心数量匹配，就能够既保持小的内存足迹，又不损失性能。当然这也需要线程都能被充分使用（在这个例子中满足该条件）。

但是，现在来假设任务不是进行 10ms 的计算，而是请求互联网，使用半秒钟（500ms）等待响应，此时本地 CPU 是空闲状态。线程池管理器的线程经济策略（译者注：指上面说的线程数量匹配核心数）这时就不灵了，应该创建更多的线程，让所有的请求同时进行。

幸运的是，线程池管理器还有一个后备方案。如果在半秒内没有能够响应请求队列，就会再创建一个新的线程，以此类推，直到线程数量上限。

半秒的等待时间是一把双刃剑。一方面它意味着一次性的短暂任务不会使程序快速消耗不必要的40MB（或者更多）的 Memory。另一方面，在线程池线程被阻塞时，比如在请求数据库或者调用WebClient.DownloadFile，CPU 就进行不必要的等待。因为这种原因，你可以通过调用SetMinThreads来让线程池管理器在分配最初的 x 个线程时不要等待，例如：

ThreadPool.SetMinThreads (50, 50);

（第二个参数是表示多少个线程分配给 I/O 完成端口（I/O completion ports，IOCP），来被APM使用。）

最小线程数量的默认值是 CPU 核心数。

原文链接：C# 中的多线程 - GKarch

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一个形象的类比：你是某饭店著名大厨（CPU内核），你的工资老高了（实话实说老板很心疼你的高工资），饭店（营业面积有限—内存）有大批客户在排队等你做出饭菜，有一部分客户要吃燕窝鱼翅......等等多种菜品，但是你的食材有限，意味着客户需要等待饭店的采购去各个市场购买食材回来；有一部分只吃简单的面食，你有现成的食材，无需等待。这个饭店的老板想让高效利用（压榨）你给他挣钱，就会想办法招揽两种类型的客户进店消费，而两种类型的客户各自招揽多少，就是老板要精心计算的了（线程池管理器要起作用了）。