一、线程池的作用
线程池是一种多线程处理形式,处理过程中将任务添加到队列,然后在创建线程后自动启动这些任务。线程池线程都是后台线程。每个线程都使用默认堆栈大小,以默认的优先级运行,并处于多线程单元中。如果某个线程在托管代码中空闲(如正在等待某个事件),则线程池将插入另一个辅助线程来使所有处理器保持繁忙。如果所有线程池线程都始终保持繁忙,但队列中包含挂起的工作,则线程池将在一段时间之后创建另一个辅助线程。但线程的数目永远不会超过最大值。超过最大值的其他线程可以排队,但它们要等到其他线程完成后才启动。
线程池的使用范围:
(1)不需要前台执行的线程。
(2)不需要在使用线程具有特定的优先级。
(3)线程的执行时间不易过长,否则会使线程阻塞。由于线程池具有最大线程数限制,因此大量阻塞的线程池线程可能会阻止任务启动。
(4)不需要将线程放入单线程单元。所有 ThreadPool 线程均不处于多线程单元中。
(5)不需要具有与线程关联的稳定标识,或使某一线程专用于某一任务。
二、常用方法介绍
1.ThreadPool.QueueUserWorkItem
该方法是线程池中最主要的方法,ThreadPool.QueueUserWorkItem 方法是用于将工作项提交到线程池队列中的方法。当你需要执行一个方法但不想创建一个新的线程时,可以使用该方法。这个方法会将工作项放到一个线程池队列中,并由线程池中的一个线程来执行该工作项。
ThreadPool.QueueUserWorkItem(WaitCallback(DoWork), object)
该方法主要是两个参数,第一个是WaitCallback,第二个是一个object,object参数可以作为WaitCallback方法的参数传入。
public delegate void WaitCallback(object state);
WaitCallback是一个委托类型,委托参数类型是object定义,因此传入WaitCallback的方法也应当是object类型。
codepublic static void DoWork(object state) { // 执行一些操作,使用传递进来的状态对象 } static void Main(string[] args) { // 将 DoWork 方法添加到线程池中 ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(DoWork), someStateObject); }
someStateObject是DoWork的参数进行传入,然后开启线程。
2.SetMinThreads和SetMaxThreads
SetMinThreads和SetMaxThreads是线程池中最小线程数和最大线程数
// 参数: // workerThreads: // 要由线程池根据需要创建的新的最小工作程序线程数。 // completionPortThreads: // 要由线程池根据需要创建的新的最小空闲异步 I/O 线程数。 // 返回结果:如果更改成功,则为 true;否则为 false。 [SecuritySafeCritical] public static bool SetMinThreads(int workerThreads, int completionPortThreads); // 参数: // workerThreads: // 线程池中辅助线程的最大数目。 // completionPortThreads: // 线程池中异步 I/O 线程的最大数目。 // 返回结果:如果更改成功,则为 true;否则为 false。 [SecuritySafeCritical] public static bool SetMaxThreads(int workerThreads, int completionPortThreads) 例如: ThreadPool.SetMinThreads(1,1); ThreadPool.SetMaxThreads(5, 5);
3.ManualResetEvent用法
1.ManualResetEvent 调用一次Set()后将允许恢复所有被阻塞线程。需手动在调用WaitOne()之后调用Reset()重置信号量状态为非终止,然后再次调用WaitOne()的时候才能继续阻塞线程,反之则不阻塞
2.AutoResetEvent,调用一次Set()只能继续被阻塞的一个线程,多次调用Set()才行,但不需手动调用Reset();再次调用WaitOne()的时候又能阻塞线程,也是和前者的区别
3.两者单个实例均可阻塞一个或多个线程,在多个线程中调用 主线程 创建的 两者单个实例.WaitOne(),前提是两者实例必须是非终止状态
4.两者实例化构造参数解释
public AutoResetEvent(bool initialState);
true:设置终止状态。相当于调用了Set(),即首次不会被WaitOne()阻塞,下次执行WaitOne()才会被阻塞
false:设置非终止状态。遇到WaitOne()立即阻塞所在的一个或多个线程
具体参考一下文章:
C#学习(二十八)——ManualResetEvent的理解和使用-CSDN博客
三、ThreadPool代码
代码1:关于ManualResetEvent用法
using System; using System.Threading; public class Example { // mre is used to block and release threads manually. It is // created in the unsignaled state. private static ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false); static void Main() { Console.WriteLine("\nStart 3 named threads that block on a ManualResetEvent:\n"); //中文注释1:开启三个线程,每个线程开启后调用WaitOne()阻塞。 for(int i = 0; i <= 2; i++) { Thread t = new Thread(ThreadProc); t.Name = "Thread_" + i; t.Start(); } Thread.Sleep(500); Console.WriteLine("\nWhen all three threads have started, press Enter to call Set()" + "\nto release all the threads.\n"); Console.ReadLine(); //中文注释2:只有当Set()后才会执行WaitOne()后的代码 mre.Set(); Thread.Sleep(500); Console.WriteLine("\nWhen a ManualResetEvent is signaled, threads that call WaitOne()" + "\ndo not block. Press Enter to show this.\n"); Console.ReadLine(); //中文注释3:继续再开两个线程,仍然调用WaitOne(),但是不会阻塞,会继续执行 for(int i = 3; i <= 4; i++) { Thread t = new Thread(ThreadProc); t.Name = "Thread_" + i; t.Start(); } Thread.Sleep(500); Console.WriteLine("\nPress Enter to call Reset(), so that threads once again block" + "\nwhen they call WaitOne().\n"); Console.ReadLine(); //中文注释4:只有Reset()后,下面再开线程就会继续被阻塞 mre.Reset(); // Start a thread that waits on the ManualResetEvent. Thread t5 = new Thread(ThreadProc); t5.Name = "Thread_5"; t5.Start(); Thread.Sleep(500); Console.WriteLine("\nPress Enter to call Set() and conclude the demo."); Console.ReadLine(); //中文注释5:再次Set(),就可以了 mre.Set(); // If you run this example in Visual Studio, uncomment the following line: //Console.ReadLine(); } private static void ThreadProc() { string name = Thread.CurrentThread.Name; Console.WriteLine(name + " starts and calls mre.WaitOne()"); mre.WaitOne(); Console.WriteLine(name + " ends."); } } /* This example produces output similar to the following: Start 3 named threads that block on a ManualResetEvent: Thread_0 starts and calls mre.WaitOne() Thread_1 starts and calls mre.WaitOne() Thread_2 starts and calls mre.WaitOne() When all three threads have started, press Enter to call Set() to release all the threads. Thread_2 ends. Thread_0 ends. Thread_1 ends. When a ManualResetEvent is signaled, threads that call WaitOne() do not block. Press Enter to show this. Thread_3 starts and calls mre.WaitOne() Thread_3 ends. Thread_4 starts and calls mre.WaitOne() Thread_4 ends. Press Enter to call Reset(), so that threads once again block when they call WaitOne(). Thread_5 starts and calls mre.WaitOne() Press Enter to call Set() and conclude the demo. Thread_5 ends.
代码2:
using System; using System.Collections.Generic; using System.Diagnostics; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading; using System.Threading.Tasks; namespace ConsoleApplication1 { class Program { static void Main(string[] args) { const int times = 10; //开线程数 ManualResetEvent[] mre = new ManualResetEvent[times]; //1、定义开线程数 Random random = new Random(); //随机数 Console.WriteLine("开始 {0} 任务", times); for (int i = 0; i < times; i++) //2、循环这10个线程 { mre[i] = new ManualResetEvent(false); //3、初始化每个线程:设置false表示无信号,将使WaitOne阻塞也就是线程等待 count c = new count(random.Next(1, 1000), mre[i]); //借助类传参 ThreadPool.QueueUserWorkItem(c.ThreadPoolCallback, i); //4、为每个线程安排任务 } WaitHandle.WaitAll(mre); //6、让主线程等待所有线程完成(池中线程数不能多于64个) Console.WriteLine("所有线程完成!"); Console.Read(); } } class count { private int ramNum; //存放随机数 private ManualResetEvent threadSta; //线程状态 private int total; //存放线程计算结果 /// <summary> /// 传递数据 /// </summary> /// <param name="ramnum">保存随机数</param> /// <param name="mre">线程状态</param> public count(int ramnum, ManualResetEvent mre) { ramNum = ramnum; threadSta = mre; } /// <summary> /// 线程 /// </summary> /// <param name="threadParam"></param> public void ThreadPoolCallback(Object threadParam) { int threadIndex = (int)threadParam; Console.WriteLine("线程 {0} 启动", threadIndex); total = docount(ramNum); Console.WriteLine("线程执行结果: {0}", total); threadSta.Set(); //5、设置每个线程为有信号状态:通知WaitOne不再阻塞 } /// <summary> /// 从0开始加到传过来数 /// </summary> /// <param name="ramNum">传过来的数:产生的随机数</param> /// <returns>返回相加的结果</returns> public int docount(int ramNum) { int sum = 0; for (int i = 0; i <= ramNum; i++) { sum += i; } return sum; } } }