如果队列未锁定，则多线程的性能与全局队列的长度有关

要求是:要处理的项存储在全局队列中。多个处理程序线程从全局队列中获取要处理的项目。生产者线程连续地和快速地向全局队列添加项目(比所有经销商线程的处理速度快得多)。而且，处理程序线程是计算密集型的。最好的性能是CPU完全使用)。因此，我再使用一个countKeeping线程来将队列的长度保持在一个特定的范围内，就像从BOTTOM大致到TOP一样(只是为了防止内存使用过多)。

我使用ManualResetEvent来处理"可以添加到队列"状态的变化。全局队列

Queue<Object> mQueue = new Queue<Object>;
ManualResetEvent waitingKeeper = new ManualResetEvent(false);  

处理程序线程是

void Handle()
{
    while(true)
    {
        Object item;
        lock(mQueue)
        {
            if(mQueue.Count > 0)
                item = mQueue.Dequeue();
        }
        // deal with item, compute-intensive
    }
}

生产者线程将调用AddToQueue()函数将item添加到mQueue中。

void AddToQueue(Object item)
{
    waitingKeeper.WaitOne();
    lock(mQueue)
    {
        mQueue.Enqueue(item);
    }
}

countKeeping线程主要类似于

void KeepQueueingCount()
{
    while(true)
    {
        // does not use 'lock(mQueue)'
        // because I don't need that specific count of the queue
        // I just need the queue does not cost too much memory
        if(mQueue.Count < BOTTOM)
            waitingKeeper.Set();
        else if(mQueue.Count > TOP)
            waitingKeeper.Reset();
        Thread.Sleep(1000);
    }
}

问题来了
当我将BOTTOM和TOP设置为较小的数字时，如BOTTOM = 20, TOP = 100，它与四核CPU(CPU利用率很高)配合得很好，但与单核CPU配合得不那么好(CPU利用率波动相对较大)。
。当我将BOTTOM和TOP设置为较大的数字时，如BOTTOM = 100, TOP = 300，它在单核CPU上工作得很好，但在四核CPU上就不那么好了。
无论在哪种环境，哪种情况下，内存都不会使用太多(最多在50M左右)。

void KeepQueueingCount()
{
    bool canAdd = false;
    while(true)
    {
        lock(mQueue)
        {
            if(mQueue.Count < BOTTOM)
                canAdd = true;
            else if(mQueue.Count > TOP)
                canAdd = false;
        }
        if(canAdd)
            waitingKeeper.Set();
        else
            waitingKeeper.Reset();
        // I also did some change here
        // when the 'can add' status changed, will sleep longer
        // if not 'can add' status not changed, will sleep lesser
        // but this is not the main reason
        Thread.Sleep(1000);
    }
}

所以我的问题是

1. 当我没有使用lock在countKeeping线程，为什么范围全局队列影响性能(这里，性能主要是CPU利用率)在不同的CPU条件下?
2. 当我在countKeeping线程中使用lock时，性能两者都是在不同的条件下。lock的真正影响是什么这个吗?
有没有更好的方法来改变"可以添加"的状态，而不是使用ManualResetEvent ?
3. 有更好的模型符合我的要求吗?或者有更好的当生产者线程工作时，保持内存不被过多使用连续和快速?

——更新
生产者线程的主要部分如下:STEP是来自数据库的每个查询的项数。查询是连续有序的，直到查询到所有项目。

void Produce()
{
    while(true)
    {
        // query STEP items from database
        itemList = QuerySTEPFromDB();
        if(itemList.Count == 0)
            // stop all handler thread
            // here, will wait for handler threads handle all items in queue
            // then, all handler threads exit
        else
            foreach(var item in itemList)
                AddToQueue(item);
    }
}