C#多線程學習 之 線程池[ThreadPool]

在多線程的程序中，經常會出現兩種情況：

一種情況：   應用程序中，線程把大部分的時間花費在等待狀態，等待某個事件發生，然后才能給予響應
                  這一般使用ThreadPool（線程池）來解決；

另一種情況：線程平時都處於休眠狀態，只是周期性地被喚醒
                  這一般使用Timer（定時器）來解決；

本篇文章單單講線程池[ThreadPool]

ThreadPool類 MSDN幫助信息: http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.threading.threadpool.aspx#Y0

將任務添加進線程池:

ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(方法名));

重載

ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(方法名), 參數);

因為ThreadPool是靜態類 所以不需要實例化.

 

對於線程池主要的控制有控制線程數大小:

ThreadPool.SetMaxThreads 方法

public static bool SetMaxThreads(
	int workerThreads,
	int completionPortThreads
)

參數:

workerThreads

類型： System.Int32
線程池中輔助線程的最大數目。

completionPortThreads

類型： System.Int32
線程池中異步 I/O 線程的最大數目。

例子:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace 多線程池試驗
{
    class Program
    {
        public static void Main()
        {
            ThreadPool.SetMaxThreads(3, 3);
            for (int i = 0; i < 50; i++)
            {
                thr t = new thr();
                ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(t.ThreadProc), i);
            }
            Console.WriteLine("斷點測試");
            Thread.Sleep(100000);

            Console.WriteLine("運行結束");
        }

        public class thr
        {
            public void ThreadProc(object i)
            {
                Console.WriteLine("Thread[" + i.ToString() + "]");
                Thread.Sleep(1000);
            }
        }
    }
}

輸出結果:

您會發現 斷點測試 在上面了, 這是什么原因呢?

原因:

1. 線程池的啟動和終止不是我們程序所能控制的, 我反正是不知道的, 你如果知道的話 可以發郵件給我 [e-mail]

2. 線程池中的線程執行完之后是沒有返回值的.

總之一句話, 我們不知道線程池他干了什么, 那么我們該怎么解決 任務完成問題呢?

操作系統提供了一種”信號燈”(ManualResetEvent)

ManualResetEvent 允許線程通過發信號互相通信。通常，此通信涉及一個線程在其他線程進行之前必須完成的任務。當一個線程開始一個活動（此活動必須完成后，其他線程才能開始）時，它調用 Reset 以將 ManualResetEvent 置於非終止狀態，此線程可被視為控制 ManualResetEvent。調用 ManualResetEvent 上的 WaitOne 的線程將阻止，並等待信號。當控制線程完成活動時，它調用 Set 以發出等待線程可以繼續進行的信號。並釋放所有等待線程。一旦它被終止，ManualResetEvent 將保持終止狀態（即對 WaitOne 的調用的線程將立即返回，並不阻塞），直到它被手動重置。可以通過將布爾值傳遞給構造函數來控制 ManualResetEvent 的初始狀態，如果初始狀態處於終止狀態，為 true；否則為 false。

詳細見MSDN: http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.threading.manualresetevent.aspx

主要使用了

eventX.WaitOne(Timeout.Infinite, true);  阻止當前線程，直到當前 WaitHandle 收到信號為止。

eventX.Set(); 將事件狀態設置為終止狀態，允許一個或多個等待線程繼續。

修改后的程序:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace 多線程池試驗
{
    class Program
    {
        public static void Main()
        {
            //新建ManualResetEvent對象並且初始化為無信號狀態
            ManualResetEvent eventX = new ManualResetEvent(false);
            ThreadPool.SetMaxThreads(3, 3);
            thr t = new thr(15, eventX);
            for (int i = 0; i < 15; i++)
            {
                ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(t.ThreadProc), i);
            }
            //等待事件的完成，即線程調用ManualResetEvent.Set()方法
            //eventX.WaitOne  阻止當前線程，直到當前 WaitHandle 收到信號為止。 
            eventX.WaitOne(Timeout.Infinite, true);
            Console.WriteLine("斷點測試");
            Thread.Sleep(10000);
            Console.WriteLine("運行結束");
        }

        public class thr
        {
            public thr(int count,ManualResetEvent mre)
            {
                iMaxCount = count;
                eventX = mre;
            }

            public static int iCount = 0;
            public static int iMaxCount = 0;
            public ManualResetEvent eventX;
            public void ThreadProc(object i)
            {
                Console.WriteLine("Thread[" + i.ToString() + "]");
                Thread.Sleep(2000);
                //Interlocked.Increment()操作是一個原子操作，作用是:iCount++ 具體請看下面說明 
                //原子操作，就是不能被更高等級中斷搶奪優先的操作。你既然提這個問題，我就說深一點。
                //由於操作系統大部分時間處於開中斷狀態，
                //所以，一個程序在執行的時候可能被優先級更高的線程中斷。
                //而有些操作是不能被中斷的，不然會出現無法還原的后果，這時候，這些操作就需要原子操作。
                //就是不能被中斷的操作。
                Interlocked.Increment(ref iCount);
                if (iCount == iMaxCount)
                {
                    Console.WriteLine("發出結束信號!");
                    //將事件狀態設置為終止狀態，允許一個或多個等待線程繼續。
                    eventX.Set();
                }
            }
        }
    }
}

輸出結果:

順序正常了.

程序源碼: 多線程池試驗.zip

歡迎大家一起探討!