async
本身性能相当不错。为此投入了大量的工作。
一般来说,在服务器端,您关心的是async
I/O。我将忽略async
受 CPU 限制的方法,因为async
无论如何开销都会在噪音中消失。
异步 I/O 会增加每个请求的内存使用量,但会减少每个请求的线程使用量。所以你最终会赢(边缘病态的极端案例除外)。这适用于所有异步 I/O,包括async
.
await
设计有一个模式 - 不仅仅是Task
类型 - 所以如果你需要尽可能多地挤出性能,你可以。
我阅读了一篇关于对这些应用程序的性能影响的文章,因为编译器将为异步方法生成一个非常复杂的状态机。
您阅读的 Stephen Toub的文章非常棒。我还推荐Zen of Async 视频(也是 Stephen Toub 的)。
使用这些关键字进行异步编程要容易得多,但它和 SocketAsyncEventArgs for Sockets 一样好吗?
首先,了解它SocketAsyncEventArgs
更具可扩展性,因为它减少了内存垃圾。使用async
套接字的更简单的方法会产生更多的内存垃圾,但是由于await
是基于模式的,因此您可以为API定义自己的async
兼容包装器SocketAsyncEventArgs
(如 Stephen Toub 的博客中所见......我在这里感觉到了一种模式;)。这使您可以挤出每一盎司的性能。
尽管从长远来看,设计横向扩展系统通常比扭曲代码以避免一些内存分配更好。恕我直言。
第二个问题:像 Stream.WriteAsync 这样的异步 IO 方法真的是异步的(.Net 上的 Completion Ports 或 Mono 上的 epoll/poll)或者这些方法是用于将写入调用推送到线程池的廉价包装器吗?
我不知道单声道。在 .NET 上,大多数异步 I/O 方法都基于完成端口。该类Stream
是一个明显的例外。默认情况下Stream
,基类将执行“廉价包装”,但允许派生类覆盖此行为。Stream
来自网络通信的 s 总是覆盖它以提供真正的异步 I/O。如果流是为异步 I/O 显式构造的,则Stream
处理文件的 s 只会覆盖它。
第三个问题:除了 UI 应用程序的 SynchronizationContext 之外,有没有办法实现某种单线程上下文?
ASP.NET 也有一个SynchronizationContext
,所以如果你使用 ASP.NET 你已经设置好了。
如果您正在做自己的基于套接字的服务器(例如,Win32 服务),那么您可以使用AsyncContext
我的 AsyncEx 库中的类型。但听起来这并不是你真正想要的。AsyncContext
将在当前线程上创建一个单线程上下文。但是对于服务器应用程序的真正力量async
来自扩展请求而不是线程。
考虑一下 ASP.NET是如何SynchronizationContext
工作的:当每个请求进来时,它会抓取一个线程池线程并构造一个SynchronizationContext
(针对那个请求)。当该请求有异步工作要做时,它会注册到SynchronizationContext
并且运行该请求的线程返回到线程池。稍后,当异步工作完成时,它会抓取一个线程池线程(任何线程),在其上安装现有SynchronizationContext
的,并继续处理该请求。当请求最终完成时,它SynchronizationContext
被释放。
该过程的关键在于,当请求正在等待 ( await
) 异步操作时,没有专用于该请求的线程。由于与线程相比,请求是相当轻量级的,这使服务器能够更好地扩展。
如果您为每个请求提供了一个单线程SynchronizationContext
,例如AsyncContext
,这会将一个线程绑定到每个请求,即使它无事可做。这几乎不比同步多线程服务器好。
如果您想解决自己的发明,您可能会发现我的MSDN 文章SynchronizationContext
SynchronizationContext
很有用。在那篇文章中,我还介绍了异步方法如何“注册”和“安装”上下文;这主要是自动完成的async void
,await
因此您不必明确地进行。