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C#使用线程池进行多线程的自动管理 C#多线程学习之(四)使用线程池进行多线程的自动管理

乐乐010   2021-03-21 我要评论
想了解C#多线程学习之(四)使用线程池进行多线程的自动管理的相关内容吗,乐乐010在本文为您仔细讲解C#使用线程池进行多线程的自动管理的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:C#,线程池,多线程,自动管理,下面大家一起来学习吧。

本文实例讲述了C#多线程学习之使用线程池进行多线程的自动管理。分享给大家供大家参考。具体如下:

在多线程的程序中,经常会出现两种情况:

一种情况:   应用程序中,线程把大部分的时间花费在等待状态,等待某个事件发生,然后才能给予响应
这一般使用ThreadPool(线程池)来解决;

另一种情况:线程平时都处于休眠状态,只是周期性地被唤醒
这一般使用Timer(定时器)来解决;

ThreadPool类提供一个由系统维护的线程池(可以看作一个线程的容器),该容器需要 Windows 2000 以上系统支持,因为其中某些方法调用了只有高版本的Windows才有的API函数。

将线程安放在线程池里,需使用ThreadPool.QueueUserWorkItem()方法,该方法的原型如下:

将一个线程放进线程池,该线程的Start()方法将调用WaitCallback代理对象代表的函数

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback);

 

重载的方法如下,参数object将传递给WaitCallback所代表的方法

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback, object);

注意:

ThreadPool类是一个静态类,你不能也不必要生成它的对象。而且一旦使用该方法在线程池中添加了一个项目,那么该项目将是无法取消的。

在这里你无需自己建立线程,只需把你要做的工作写成函数,然后作为参数传递给ThreadPool.QueueUserWorkItem()方法就 行了,传递的方法就是依靠WaitCallback代理对象,而线程的建立、管理、运行等工作都是由系统自动完成的,你无须考虑那些复杂的细节问题。

ThreadPool 的用法:

首先程序创建了一个ManualResetEvent对象,该对象就像一个信号灯,可以利用它的信号来通知其它线程。
本例中,当线程池中所有线程工作都完成以后,ManualResetEvent对象将被设置为有信号,从而通知主线程继续运行。

ManualResetEvent对象有几个重要的方法:

初始化该对象时,用户可以指定其默认的状态(有信号/无信号);
在初始化以后,该对象将保持原来的状态不变,直到它的Reset()或者Set()方法被调用:

Reset()方法:将其设置为无信号状态;
Set()方法:将其设置为有信号状态。
WaitOne()方法:使当前线程挂起,直到ManualResetEvent对象处于有信号状态,此时该线程将被激活。然后,程序将向线程池中添加工 作项,这些以函数形式提供的工作项被系统用来初始化自动建立的线程。当所有的线程都运行完了以后,ManualResetEvent.Set()方法被调 用,因为调用了ManualResetEvent.WaitOne()方法而处在等待状态的主线程将接收到这个信号,于是它接着往下执行,完成后边的工 作。

ThreadPool 的用法示例:

using System;
using System.Collections;
using System.Threading;
namespace ThreadExample
{
 //这是用来保存信息的数据结构,将作为参数被传递
 public class SomeState
 {
 public int Cookie;
 public SomeState(int iCookie)
 {
  Cookie = iCookie;
 }
 }

 public class Alpha
 {
public Hashtable HashCount;
public ManualResetEvent eventX;
public static int iCount = 0;
public static int iMaxCount = 0;

  public Alpha(int MaxCount) 
{
  HashCount = new Hashtable(MaxCount);
  iMaxCount = MaxCount;
}

//线程池里的线程将调用Beta()方法
public void Beta(Object state)
{
 //输出当前线程的hash编码值和Cookie的值
  Console.WriteLine(" {0} {1} :", Thread.CurrentThread.GetHashCode(),((SomeState)state).Cookie);
  Console.WriteLine("HashCount.Count=={0}, Thread.CurrentThread.GetHashCode()=={1}", HashCount.Count, Thread.CurrentThread.GetHashCode());
  lock (HashCount) 
  {
 //如果当前的Hash表中没有当前线程的Hash值,则添加之
 if (!HashCount.ContainsKey(Thread.CurrentThread.GetHashCode()))
   HashCount.Add (Thread.CurrentThread.GetHashCode(), 0);
  HashCount[Thread.CurrentThread.GetHashCode()] = 
   ((int)HashCount[Thread.CurrentThread.GetHashCode()])+1;
 }
   int iX = 2000;
   Thread.Sleep(iX);
   //Interlocked.Increment()操作是一个原子操作,具体请看下面说明
   Interlocked.Increment(ref iCount);

   if (iCount == iMaxCount)
   {
  Console.WriteLine();
 Console.WriteLine("Setting eventX ");
 eventX.Set();
  }
 }
 }
  public class SimplePool
  {
   public static int Main(string[] args)
   {
    Console.WriteLine("Thread Pool Sample:");
    bool W2K = false;
    int MaxCount = 10;//允许线程池中运行最多10个线程
    //新建ManualResetEvent对象并且初始化为无信号状态
    ManualResetEvent eventX = new ManualResetEvent(false);
    Console.WriteLine("Queuing {0} items to Thread Pool", MaxCount);
    Alpha oAlpha = new Alpha(MaxCount); 
    //创建工作项
    //注意初始化oAlpha对象的eventX属性
    oAlpha.eventX = eventX;
    Console.WriteLine("Queue to Thread Pool 0");
    try
    {
     //将工作项装入线程池 
     //这里要用到Windows 2000以上版本才有的API,所以可能出现NotSupportException异常
     ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(oAlpha.Beta), new SomeState(0));
     W2K = true;
    }
    catch (NotSupportedException)
    {
     Console.WriteLine("These API's may fail when called on a non-Windows 2000 system.");
     W2K = false;
    }
    if (W2K)//如果当前系统支持ThreadPool的方法.
    {
     for (int iItem=1;iItem < MaxCount;iItem++)
     {
      //插入队列元素
      Console.WriteLine("Queue to Thread Pool {0}", iItem);
      ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(oAlpha.Beta), new SomeState(iItem));
     }
     Console.WriteLine("Waiting for Thread Pool to drain");
     //等待事件的完成,即线程调用ManualResetEvent.Set()方法
     eventX.WaitOne(Timeout.Infinite,true);
     //WaitOne()方法使调用它的线程等待直到eventX.Set()方法被调用
     Console.WriteLine("Thread Pool has been drained (Event fired)");
     Console.WriteLine();
     Console.WriteLine("Load across threads");
     foreach(object o in oAlpha.HashCount.Keys)
      Console.WriteLine("{0} {1}", o, oAlpha.HashCount[o]);
    }
    Console.ReadLine();
    return 0;
   }
  }
 }
}

程序中应该引起注意的地方:
SomeState类是一个保存信息的数据结构,它在程序中作为参数被传递给每一个线程,因为你需要把一些有用的信息封装起来提供给线程,而这种方式是非常有效的。
程序出现的InterLocked类也是专为多线程程序而存在的,它提供了一些有用的原子操作。

原子操作:就是在多线程程序中,如果这个线程调用这个操作修改一个变量,那么其他线程就不能修改这个变量了,这跟lock关键字在本质上是一样的。

我们应该彻底地分析上面的程序,把握住线程池的本质,理解它存在的意义是什么,这样才能得心应手地使用它。

希望本文所述对大家的C#程序设计有所帮助。


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