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jack
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ruby线程运行速度测试

Ruby多线程软件测试PythonLinux 
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首先声明下，纯粹是想看下ruby thread和native thread的差距，并无意贬低ruby.

测试结果吓一跳，不是太快。和native thread相比，实在太慢。

代码很简单，每次启动10个ruby thread,做100000次的累加。连续运行10次，求运行平均值。
我的工作机,PC 2.8G，单核。1G内存，windows XP。测试的时候也没有特别清理运行环境，
最后的平均结果3.0937 

time = 0
10.times do |k|
now = Time.now
puts now.to_s

count = 0
threads = []
10.times do |i|
	threads[i] = Thread.new do
		#sleep(rand(0.1))
		
		100000.times do |j|
			count += j
		end
		Thread.current["mycount"] = count
	end
end
	
	threads.each {|t| t.join; print t["mycount"], ", " }
	puts "count = #{count}"

later = Time.now
time += later-now
puts later-now
end
puts time/10


然后同样的代码用C++写了一份，运行时间都测试不出来，时间差值几乎是0。几乎程序刚刚启动，运行就结束了。不像Ruby代码，还像模像样的运行了段时间。

HOHO。


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| ROR推手该做什么
评论
29 楼 歆渊 2006-11-05  
charon 写道
whisper 写道

强迫线程的原子操作会巨大的降低系统整体性能
毕竟同步可不是个常见的工作

以机器码执行或做过机器码优化的可能有这个问题。但是对使用GIL的解释执行环境下处理这个原子操作应该非常容易，实现原子操作并不需要额外的同步。

Nod, 只要选择在原子操作的边界来切换green thread上下文就可以了.
28 楼 歆渊 2006-11-05  
aardvark 写道

有。obj.synchronize 

require 'thread'
mutex = Mutex.new
cv = ConditionVariable.new

a = Thread.new {
  mutex.synchronize {
    puts "A: I have critical section, but will wait for cv"
    cv.wait(mutex)
    puts "A: I have critical section again! I rule!"
  }
}

puts "(Later, back at the ranch...)"

b = Thread.new {
  mutex.synchronize {
    puts "B: Now I am critical, but am done with cv"
    cv.signal
    puts "B: I am still critical, finishing up"
  }
}
a.join
b.join

不错不错, 用法和Java的一样精妙, 可以有效防止复杂代码块里忘记解锁而产生bug的倾向.
而且看样子是通过库扩展来实现的, 有了closure真的方便很多, Java还死抱着Anonymous Class来应付这种要求确实有点不尽人意.
27 楼 charon 2006-11-05  
whisper 写道

强迫线程的原子操作会巨大的降低系统整体性能
毕竟同步可不是个常见的工作

以机器码执行或做过机器码优化的可能有这个问题。但是对使用GIL的解释执行环境下处理这个原子操作应该非常容易，实现原子操作并不需要额外的同步。
26 楼 whisper 2006-11-05  
charon 写道
complystill 写道
charon 写道
又一个非常小的疑问。
为什么每次执行，最后打印的那个count都是不一样的。
按理说，如果都是串行排队的，都应该是49999500000
难道ruby的green线程调度中，+=不是原子操作?
我用python写了一个类似的脚本，每次执行的最终结果都是一样的(当然每个线程的count结果每次都不一样),耗时大概是ruby脚本的1/7


+= 在Java里也不是原子操作的, 需要对外部资源进行显式的synchronization.

不过既然是伪线程, 解释器去负责调度的, 按说应该比较容易实现成原子操作的.

不知道Ruby里有没有类似Java的 synchronized(obj) { ... }  这种机制?


像java那样的并发native thread，除非硬件/操作系统对+=实现了原子操作，否则靠VM自己是做不到原子操作这个份上。
像python那样的GIL来串行化线程的机制，有能力做到+=原子操作，而且看起来是做到了+=的原子操作。至少与当前ruby程序相应的python程序，总结果每次都是一样的。
而像ruby这样的green thread方式,应当更加容易做到啊。毕竟，做到这一点之后，对线程编程模型有很大的便利.

强迫线程的原子操作会巨大的降低系统整体性能
毕竟同步可不是个常见的工作
似乎OpenMP可以自动的同步
这个我并不太了解
25 楼 jack 2006-11-05  
aotianlong 写道
废话！！！
你用别的脚本语言比如PERL，PYTHON等来运行这样的计算，也需要那么长时间。

脚本怎么能跟C++相比，即使是JAVA也比不上C++更何况脚本了。


再说RUBY还不是用C写出来的？
哎，不再同一个运行级别上的东西。


不是同一个运行级别上的代码就不能做比较吗？ 你这是什么意思？
知道这种差距不是很容易根据项目需要选择不同的语言来开发吗？
24 楼 aotianlong 2006-11-04  
废话！！！
你用别的脚本语言比如PERL，PYTHON等来运行这样的计算，也需要那么长时间。

脚本怎么能跟C++相比，即使是JAVA也比不上C++更何况脚本了。


再说RUBY还不是用C写出来的？
哎，不再同一个运行级别上的东西。
23 楼 charon 2006-11-04  
complystill 写道
charon 写道
又一个非常小的疑问。
为什么每次执行，最后打印的那个count都是不一样的。
按理说，如果都是串行排队的，都应该是49999500000
难道ruby的green线程调度中，+=不是原子操作?
我用python写了一个类似的脚本，每次执行的最终结果都是一样的(当然每个线程的count结果每次都不一样),耗时大概是ruby脚本的1/7


+= 在Java里也不是原子操作的, 需要对外部资源进行显式的synchronization.

不过既然是伪线程, 解释器去负责调度的, 按说应该比较容易实现成原子操作的.

不知道Ruby里有没有类似Java的 synchronized(obj) { ... }  这种机制?


像java那样的并发native thread，除非硬件/操作系统对+=实现了原子操作，否则靠VM自己是做不到原子操作这个份上。
像python那样的GIL来串行化线程的机制，有能力做到+=原子操作，而且看起来是做到了+=的原子操作。至少与当前ruby程序相应的python程序，总结果每次都是一样的。
而像ruby这样的green thread方式,应当更加容易做到啊。毕竟，做到这一点之后，对线程编程模型有很大的便利.
22 楼 aardvark 2006-11-03  
complystill 写道
charon 写道
又一个非常小的疑问。
为什么每次执行，最后打印的那个count都是不一样的。
按理说，如果都是串行排队的，都应该是49999500000
难道ruby的green线程调度中，+=不是原子操作?
我用python写了一个类似的脚本，每次执行的最终结果都是一样的(当然每个线程的count结果每次都不一样),耗时大概是ruby脚本的1/7


+= 在Java里也不是原子操作的, 需要对外部资源进行显式的synchronization.

不过既然是伪线程, 解释器去负责调度的, 按说应该比较容易实现成原子操作的.

不知道Ruby里有没有类似Java的 synchronized(obj) { ... }  这种机制?

有。obj.synchronize 

require 'thread'
mutex = Mutex.new
cv = ConditionVariable.new

a = Thread.new {
  mutex.synchronize {
    puts "A: I have critical section, but will wait for cv"
    cv.wait(mutex)
    puts "A: I have critical section again! I rule!"
  }
}

puts "(Later, back at the ranch...)"

b = Thread.new {
  mutex.synchronize {
    puts "B: Now I am critical, but am done with cv"
    cv.signal
    puts "B: I am still critical, finishing up"
  }
}
a.join
b.join
21 楼 whisper 2006-11-03  
P4 2.8 HT
1G RAM
Ubuntu 6.06
Linux 2.6.15_27 SMP
Ruby 1.8.3
难道是我RP高？
20 楼 whisper 2006-11-03  
P4 2.8 HT
1G RAM
Ubuntu 6.06
Linux 2.6.15_27 SMP
Ruby 1.8.3
难道是我RP高？
19 楼 jack 2006-11-03  
whisper 写道
哪位解释一下为什么我的输出是0.16
我机器又没这么强悍 :-P

那段ruby代码的结果是0.16?夸张了点。你的环境是什么样子的？
18 楼 whisper 2006-11-03  
哪位解释一下为什么我的输出是0.16
我机器又没这么强悍 :-P
17 楼 歆渊 2006-11-03  
charon 写道
又一个非常小的疑问。
为什么每次执行，最后打印的那个count都是不一样的。
按理说，如果都是串行排队的，都应该是49999500000
难道ruby的green线程调度中，+=不是原子操作?
我用python写了一个类似的脚本，每次执行的最终结果都是一样的(当然每个线程的count结果每次都不一样),耗时大概是ruby脚本的1/7


+= 在Java里也不是原子操作的, 需要对外部资源进行显式的synchronization.

不过既然是伪线程, 解释器去负责调度的, 按说应该比较容易实现成原子操作的.

不知道Ruby里有没有类似Java的 synchronized(obj) { ... }  这种机制?
16 楼 abcd123efg123 2006-11-03  
应该不会溢出吧？

15 楼 jack 2006-11-03  
charon 写道
又一个非常小的疑问。
为什么每次执行，最后打印的那个count都是不一样的。
按理说，如果都是串行排队的，都应该是49999500000
难道ruby的green线程调度中，+=不是原子操作?
我用python写了一个类似的脚本，每次执行的最终结果都是一样的(当然每个线程的count结果每次都不一样),耗时大概是ruby脚本的1/7


对哦,我的输出结果,这个的确奇怪.

Fri Nov 03 09:40:15 -0800 2006
count = 6639792732
3.547
Fri Nov 03 09:40:18 -0800 2006
count = 6713860038
3.828
Fri Nov 03 09:40:22 -0800 2006
count = 6474941112
3.359
Fri Nov 03 09:40:26 -0800 2006
count = 6540511590
2.766
Fri Nov 03 09:40:28 -0800 2006
count = 6543815896
2.734
Fri Nov 03 09:40:31 -0800 2006
count = 6660264966
2.766
Fri Nov 03 09:40:34 -0800 2006
count = 6553154092
2.922
Fri Nov 03 09:40:37 -0800 2006
count = 6630718756
2.765
Fri Nov 03 09:40:40 -0800 2006
count = 6582592512
2.797
Fri Nov 03 09:40:42 -0800 2006
count = 6523668315
2.781
30.265

如果只运行一次,每次10个线程累加 结果都是count = 6639792732

估计是溢出了,这里是10个线程都累加到一个count上,如果每一个thread都有自己的count,累加下来就是49999500000没错的.
14 楼 jack 2006-11-03  
aardvark 写道
这个测试远远远远远远偏离了初衷...

C++是编译到直接在CPU上跑的机器码的，Ruby是需要一边解释一边执行的。这个测试看到的性能差异是这个不同导致的性能差异。

从理论上说，单（核）CPU上伪线程和native线程在性能上的差异应该是很小的，甚至伪线程的性能可能更高（依赖于实现）。伪线程在性能上的劣势只有在多核多CPU上才会显现出来。

要想比较伪线程和native线程的性能差异，可以这样做：

1）把程序改成单线程，可能需要加大C++的运算量，测出Ruby vs. C++的性能。假设这个性能比是1:n。

2）把程序改回多线程，测试Ruby vs. C++的性能。假设这个性能比是1:m。

3）比较m和n



按你这个方法测试了下,改成10000000次累加,另外ruby运行速度实在太慢,不在循环测试10次求平均
单位是毫秒

第一项是 45645:32
第二项是 439000:469
n:m的结果 0.656



13 楼 charon 2006-11-03  
又一个非常小的疑问。
为什么每次执行，最后打印的那个count都是不一样的。
按理说，如果都是串行排队的，都应该是49999500000
难道ruby的green线程调度中，+=不是原子操作?
我用python写了一个类似的脚本，每次执行的最终结果都是一样的(当然每个线程的count结果每次都不一样),耗时大概是ruby脚本的1/7
12 楼 aardvark 2006-11-03  
robbin 写道
ruby的线程都不能说是伪线程，应该说假线程，你跑10个线程其实就是10个任务在串行排队执行。

伪线程和任务都是术语，不好乱说的，容易让人误会。
而且，ruby的10个线程也不是“串行排队”，和native线程一样是分时的。
11 楼 aardvark 2006-11-03  
这个测试远远远远远远偏离了初衷...

C++是编译到直接在CPU上跑的机器码的，Ruby是需要一边解释一边执行的。这个测试看到的性能差异是这个不同导致的性能差异。

从理论上说，单（核）CPU上伪线程和native线程在性能上的差异应该是很小的，甚至伪线程的性能可能更高（依赖于实现）。伪线程在性能上的劣势只有在多核多CPU上才会显现出来。

要想比较伪线程和native线程的性能差异，可以这样做：

1）把程序改成单线程，可能需要加大C++的运算量，测出Ruby vs. C++的性能。假设这个性能比是1:n。

2）把程序改回多线程，测试Ruby vs. C++的性能。假设这个性能比是1:m。

3）比较m和n
10 楼 robbin 2006-11-02  
ruby的线程都不能说是伪线程，应该说假线程，你跑10个线程其实就是10个任务在串行排队执行。
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