.NET8极致性能优化-线程
内容提要
本文介绍了.NET8中的性能和线程优化，包括引入SSE-XMM和AVX-YMM寄存器以提升性能，使用ThreadStatic属性进行线程优化，以及.NET8中的线程池优化。
延伸解读
ThreadStatic 内联优化：从辅助方法到直接访问
在 .NET8 之前，访问 [ThreadStatic] 字段需要 JIT 调用非内联辅助方法，带来额外开销。.NET8 通过 dotnet/runtime#82973 和 #85619 将该辅助方法内联到调用者中，消除了函数调用和跳转成本。基准测试显示，Increment 操作在 .NET8 上耗时仅为 .NET7 的 17%，NativeAOT 下也有显著提升。这意味着频繁访问线程静态字段的代码将直接受益。
双线程池可选：托管与 Windows 线程池的取舍
.NET8 允许开发者通过 <UseWindowsThreadPool> 或环境变量 DOTNET_ThreadPool_UseWindowsThreadPool 在托管线程池（PortableThreadPool）和 Windows 线程池之间切换。文章指出，Windows 线程池在大规模 IO 扩展性上表现不佳，但对频繁阻塞的场景处理更有效。目前尚无确凿证据表明哪个线程池整体更优，开发者应根据应用特性进行选择。
AOT 编译下的线程池行为差异
文章通过堆栈对比揭示：非 AOT 的托管代码默认使用 PortableThreadPool，而 AOT 编译后的程序因不包含托管代码，只能调用 Windows 线程池。这解释了为何 AOT 场景下线程池行为不同。开发者若在 AOT 下需要特定线程池，需注意此限制，并通过设置显式指定。
Q&A
为什么.NET 8的性能优化能持续进行？关键硬件支持是什么？
.NET 8引入SSE-XMM（16字节）和AVX-YMM（32字节）寄存器是关键。传统寄存器一次最多移动8位，而SSE和AVX能一次性移动64位系统的一倍乃至四倍，从而大幅提升性能。
ThreadStatic属性在.NET 8中有什么优化？
在.NET 8之前，访问ThreadStatic字段需要JIT的非内联辅助方法，有函数调用开销。.NET 8通过优化（dotnet/runtime#82973和#85619）将该方法内联到调用者中，减少了调用和跳转成本。基准测试显示，Increment方法在.NET 7上平均8.492 ns，在.NET 8上仅1.453 ns，提升明显。
.NET 8中如何选择使用托管线程池还是Windows线程池？
可以通过在.csproj的PropertyGroup中添加<UseWindowsThreadPool>false</UseWindowsThreadPool>来设置（false表示不使用Windows线程池，true表示使用）。也可以设置环境变量DOTNET_ThreadPool_UseWindowsThreadPool=1来使用Windows线程池，设置为0则不使用。
托管线程池和Windows线程池各有什么优缺点？
目前没有确切证据证明哪个线程池更好。但Windows线程池在大型机器上的IO扩展性表现不佳；而如果应用程序大量使用Windows线程池，可以切换为托管线程池。另外，线程池经常被阻塞时，Windows线程池有更多的处理机制，可能比托管线程池更有效。
为什么AOT编译后看到的线程池是Windows线程池？
因为AOT是本地预编译机器码，不包含托管代码，所以只能调用Windows自带线程池。而托管代码（非AOT）则可以看到.NET运行时自己实现的托管线程池（PortableThreadPool）。
在.NET 8中，ThreadStatic字段的访问是如何被优化的？
通过将原本需要JIT非内联辅助方法（CORINFO_HELP_GETSHARED_NONGCTHREADSTATIC_BASE_NOCTOR）的调用内联到调用者中，消除了函数调用和跳转的开销。这得益于dotnet/runtime#82973和#85619的改进。
