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;
C# 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);
C# 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。
C# ThreadPool类的用法示例:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Collections;
using System.Threading;
namespace ConsoleApplication5
{
//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;
}
//线程池将调用的方法
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
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(ref iCount);
if (iCount == iMaxCount)
{
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Setting eventX");
eventX.Set();
}
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Thread Pool Sample:");
bool W2K = false;
int MaxCount = 20;//允许线程池中运行最多10个线程
ManualResetEvent eventX = new ManualResetEvent(false);//新建ManualRestEvent对象并且初始化为无信号状态
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
{
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");//等待线程池耗尽
//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.Read();
}
}
}
}