C# ThreadPool類(線程池)

CLR線程池並不會在CLR初始化時立即建立線程，而是在應用程序要創建線程來運行任務時，線程池才初始化一個線程。

線程池初始化時是沒有線程的，線程池里的線程的初始化與其他線程一樣，
但是在完成任務以后，該線程不會自行銷毀，而是以掛起的狀態返回到線程池。
直到應用程序再次向線程池發出請求時，線程池里掛起的線程就會再度激活執行任務。
這樣既節省了建立線程所造成的性能損耗，
也可以讓多個任務反復重用同一線程，從而在應用程序生存期內節約大量開銷。

通過CLR線程池所建立的線程總是默認為后台線程，優先級數為ThreadPriority.Normal。//Normal：正常的

 

CLR線程池分為工作者線程(workerThreads)與I/O線程(completionPortThreads)兩種: 

工作者線程(workerThreads)是主要用作管理CLR內部對象的運作，通常用於計算密集的任務。
I/O(Input/Output)線程主要用於與外部系統交互信息，
如輸入輸出，CPU僅需在任務開始的時候，將任務的參數傳遞給設備，然后啟動硬件設備即可。
等任務完成的時候，CPU收到一個通知，一般來說是一個硬件的中斷信號，此時CPU繼續后繼的處理工作。

在處理過程中，CPU是不必完全參與處理過程的，如果正在運行的線程不交出CPU的控制權，
那么線程也只能處於等待狀態，即使操作系統將當前的CPU調度給其他線程，此時線程所占用的空間還是被占用，
而並沒有CPU處理這個線程，可能出現線程資源浪費的問題

  

如果這是一個網絡服務程序，每一個網絡連接都使用一個線程管理，可能出現大量線程都在等待網絡通信，
隨着網絡連接的不斷增加，處於等待狀態的線程將會很消耗盡所有的內存資源。可以考慮使用線程池解決這個問題。　　

線程池的最大值一般默認為1000、2000。當大於此數目的請求時，將保持排隊狀態，直到線程池里有線程可用。

 使用CLR線程池的工作者線程一般有兩種方式：

通過ThreadPool.QueueUserWorkItem()方法；
通過委托；

要注意，不論是通過ThreadPool.QueueUserWorkItem()還是委托，調用的都是線程池里的線程。

通過以下兩個方法可以讀取和設置CLR線程池中工作者線程與I/O線程的最大線程數。
ThreadPool.GetMax(out in workerThreads,out int completionPortThreads)；
ThreadPool.SetMax(int workerThreads,int completionPortThreads)；

 

查看線程池中有多少線程正在投入使用:
可以通過ThreadPool.GetAvailableThreads(out in workThreads,out int conoletionPortThreads)方法。

方法    說明
GetAvailableThreads    剩余空閑線程數
GetMaxThreads          最多可用線程數，所有大於此數目的請求將保持排隊狀態，直到線程池線程變為可用
GetMinThreads          檢索線程池在新請求預測中維護的空閑線程數
QueueUserWorkItem      啟動線程池里得一個線程(隊列的方式，如線程池暫時沒空閑線程，則進入隊列排隊)
SetMaxThreads          設置線程池中的最大線程數
SetMinThreads          設置線程池最少需要保留的線程數

 使用線程池有如下優點 

1、縮短應用程序的響應時間。因為在線程池中有線程的線程處於等待分配任務狀態（只要沒有超過線程池的最大上限），無需創建線程。
2、不必管理和維護生存周期短暫的線程，不用在創建時為其分配資源，在其執行完任務之后釋放資源。
3、線程池會根據當前系統特點對池內的線程進行優化處理。

總之使用線程池的作用就是減少創建和銷毀線程的系統開銷。在.NET中有一個線程的類ThreadPool，它提供了線程池的管理。

 ThreadPool是一個靜態類,它沒有構造函數,對外提供的函數也全部是靜態的 

//將方法排入隊列以便執行。此方法在有線程池線程變得可用時執行。
public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack)

//將方法排入隊列以便執行，並指定包含該方法所用數據的對象。此方法在有線程池線程變得可用時執行。
public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack,Object state)

QueueUserWorkItem方法中使用的的WaitCallback參數表示一個delegate，它的聲明如下：
public delegate void WaitCallback(Object state)

如果需要傳遞任務信息可以利用WaitCallback中的state參數，類似於ParameterizedThreadStart委托。