Синхронный вызов vs await Task.Run() для CPU-bound операций .Net

Question

Многие рекомендуют, как например здесь, использовать Task.Run() для Cpu-bound операций.

В статье по ссылке написано, что Task.Run() стоит использовать если:

мы используем WinForms и хотим оставить наш UI поток отзывчивым
мы хотим распараллелить задачи
мы используем CPU-bound операции

Насчет CPU-bound операций у меня непонятка. Согласно рекоммендациям нужно писать так:

    public async Task Foo()
    {
        await Task.Run(() => PerformLongCpuOperation());
    }

    public void PerformLongCpuOperation()
    {
        for (int i = 0; i < 10000; i++)
        {
            i = i * 32;
        }
    }`

Но что мы выиграем? Мы просто выносим операцию в фоновый поток. Да, вызывающий поток вернется в пул потоков, но у нас все так же будет один поток выполнять работу, плюс мы тратим ресурсы на переключение контекста. Не проще ли вызвать метод синхронно? Я не имею ввиду случаи с WinForms и WPF, где вызывающим потоком может быть UI поток.

Answer 1

Эта рекомендация даётся для потоков UI, то есть именно для тех случаев WinForms и WPF, которые вы откинули.

Если работа в UI-потоке не предполагается, то проще и правда вызывать синхронно.

Answer 2

Если время выполнения метода меньше, чем время запуска нового потока ~30мс, и больше быть не может, смысла запускать его через Task мало. С другой стороны, сколько у вас пусков такого метода?

Если тяжелая однотипная операция повторяется в течение работы программы, то можно просто запустить долгоживущий поток, повесить там бесконечный цикл, ждущий получения команды на выполнение или/и аргументов и выполняющий нужную операцию немедленно (Producer-Consumer). В результате получится, что расходов на асинхронность практически нет, потому что не запускаем Task, а используем один долгоживущий, а обмен данными можно реализовать например через BlockingCollection, или/и коллбэк IProgress.

По поводу CPU-bound и I/O-bound еще написано здесь.

Конкретно для вашего примера можно выполняться синхронно.

Здесь нет красной кнопки "уничтожить всех человеков", или убойного шаблона программирования, который будет ответом на ваш вопрос и будет учитывать все случаи жизни. Пробуйсте несколько вариантов, профилируйте, замеряйте производительность. Отталкивайтесь от задачи и прямого ее решения, затем прямое решение постепенно превращайте в более элегантную, расширяемую и удобную реализацию.

Answer 3

Согласно рекоммендациям нужно писать так:

public async Task Foo()
{
   await Task.Run(() => PerformLongCpuOperation());
}

Нет. Вовсе нет.

Во-первых, тут создаётся лишний конечный автомат. Правильнее писать так:

public Task Foo()
{
    return Task.Run(() => PerformLongCpuOperation());
}

К Студии есть немало дополнений, которые указывают на эту ошибку и предлагают изменить код.

Во-вторых, такой метод-враппер бессмысленен и не нужен.

Task.Run Etiquette - серия статей от Stephen Cleary.

Кратко: если метод PerformLongCpuOperation по сути своей синхронный - то он должен существовать сам по себе, без лишних обёрток. Когда нужно запустить его в отдельном потоке, Task.Run пишется по месту.

Если он по сути своей асинхронный, то это совсем другое дело.

БЛОГ НА HUSL

Синхронный вызов vs await Task.Run() для CPU-bound операций .Net

Ответы (3 шт):