C#實現(xiàn)自定義線程池實例代碼
在項目中如果是web請求時候,IIS會自動分配一個線程來進行處理,如果很多個應(yīng)用程序共享公用一個IIS的時候,線程分配可能會出現(xiàn)一個問題(當然也是我的需求造成的)
之前在做項目的時候,有一個需求,就是當程序啟動的時候,希望能夠啟動一定數(shù)目的線程,然后每一個線程始終都是在運行的狀態(tài),不進行釋放,然后循環(huán)去做一些事情。那么IIS的線程管理可能就不是我想要的,因為我想我的一些程序,只用我開啟的線程來做工作。也就是說我想模擬一個線程池,每次有一個調(diào)用的時候從自定義線程池中取出一個,用完再放回去。
談?wù)勎业乃悸罚?/p>
1.程序一啟動就通過for循環(huán)來創(chuàng)建,一定數(shù)目的線程(這個數(shù)目是可以配置的)
2.至少要有三個容器來存儲線程,分別是工作線程隊列和空閑線程隊列以及等待隊列
3.使用線程中的AutoResetEvent類,初始每一個線程都是unsignaled狀態(tài),線程一啟動就一直在循環(huán)調(diào)用WaitOne()方法,那么每次外部調(diào)用的時候,都調(diào)用一次這個類實例對象的set,線程然后就可以繼續(xù)做下面的工作了。
4.至少兩個方法:
第一個開放給外部,讓外部的方法能夠被傳入執(zhí)行,然后這個方法能夠判斷空閑隊列,等待隊列,以及工作隊列的狀態(tài),如果傳入的時候發(fā)現(xiàn),空閑隊列有空閑的線程就直接,將任務(wù)委托給空閑隊列的一個線程執(zhí)行,否則把它放到等待隊列。
第二個方法,需要能夠?qū)⒐ぷ魍瓿傻木€程從工作隊列移動到空閑隊列,然后判斷一下等待隊列是不是有任務(wù),有的話就交給空閑隊列里面的線程來執(zhí)行。
體思路如上,可以試試先寫一下。
1.因為每個線程都有一個AutoResetEvent的實例,所以最好把Thread進行封裝,變成我們自己的Thread。
public class Task
{
#region Variable
//一個AutoResetEvent實例
private AutoResetEvent _locks = new AutoResetEvent(false);
//一個Thread實例
private Thread _thread;
// 綁定回調(diào)方法,就是外部實際執(zhí)行的任務(wù)
public Action _taskAction;
//定義一個事件用來綁定工作完成后的操作,也就是4中所說的工作隊列向空閑隊列移動
public event Action<Task> WorkComplete;
/// <summary>
///設(shè)置線程擁有的Key
/// </summary>
public string Key { get; set; }
#endregion
//線程需要做的工作
private void Work()
{
while (true)
{
//判斷信號狀態(tài),如果有set那么 _locks.WaitOne()后的程序就繼續(xù)執(zhí)行
_locks.WaitOne();
_taskAction();
//執(zhí)行事件
WorkComplete(this);
}
}
#region event
//構(gòu)造函數(shù)
public Task()
{
//スレッドオブジェクトを初期化する
_thread = new Thread(Work);
_thread.IsBackground = true;
Key = Guid.NewGuid().ToString();
//線程開始執(zhí)行
_thread.Start();
}
//Set開起信號
public void Active()
{
_locks.Set();
}
#endregion
}解釋:上面那個Key的作用,因為多個線程同時進行的時候,我們并不知道哪一個線程的工作先執(zhí)行完,所以說上面的工作隊列,實際上應(yīng)該用一個字典來保存,這樣我們就能在一個線程結(jié)束工作之后,通過這 里的KEY(每個線程不一樣),來進行定位了。
2.線程封裝好了,然后就可以實現(xiàn)線程池了
public class TaskPool
{
#region Variable
//創(chuàng)建的線程數(shù)
private int _threadCount;
//空閑線程隊列
private Queue<Task> _freeQueue;
//工作線程字典(為什么?)
private Dictionary<string, Task> _workingDictionary;
//空閑隊列,存放需要被執(zhí)行的外部函數(shù)
private Queue<Action> _waitQueue;
#endregion
#region Event
//自定義線程池的構(gòu)造函數(shù)
public TaskPool()
{
_workingDictionary = new Dictionary<string, Task>();
_freeQueue = new Queue<Task>();
_waitQueue = new Queue<Action>();
_threadCount = 10;
Task task = null;
//產(chǎn)生固定數(shù)目的線程
for (int i = 0; i < _threadCount; i++)
{
task = new Task();
//給每一個任務(wù)綁定事件
task.WorkComplete += new Action<Task>(WorkComplete);
//將每一個新創(chuàng)建的線程放入空閑隊列中
_freeQueue.Enqueue(task);
}
}
//線程任務(wù)完成之后的工作
void WorkComplete(Task obj)
{
lock (this)
{
//將線程從字典中排除
_workingDictionary.Remove(obj.Key);
//將該線程放入空閑隊列
_freeQueue.Enqueue(obj);
//判斷是否等待隊列中有任務(wù)未完成
if (_waitQueue.Count > 0)
{
//取出一個任務(wù)
Action item = _waitQueue.Dequeue();
Task newTask = null;
//空閑隊列中取出一個線程
newTask = _freeQueue.Dequeue();
// 線程執(zhí)行任務(wù)
newTask._taskAction = item;
//把線程放入到工作隊列當中
_workingDictionary.Add(newTask.Key, newTask);
//設(shè)置信號量
newTask.Active();
return;
}
else
{
return;
}
}
}
//添加任務(wù)到線程池
public void AddTaskItem(Action taskItem)
{
lock (this)
{
Task task = null;
//判斷空閑隊列是否存在線程
if (_freeQueue.Count > 0)
{
//存在線程,取出一個線程
task = _freeQueue.Dequeue();
//將該線程放入工作隊列
_workingDictionary.Add(task.Key, task);
//執(zhí)行傳入的任務(wù)
task._taskAction = taskItem;
//設(shè)置信號量
task.Active();
return;
}
else
{
//空閑隊列中沒有空閑線程,就把任務(wù)放到等待隊列中
_waitQueue.Enqueue(taskItem);
return;
}
}
}
#endregion
}解釋:這里的兩個方法,基本符合我的設(shè)想,注意每一個方法里面都有l(wèi)ock操作,這就保證了,多個線程進行操作相同的隊列對象的時候,能夠進行互斥。保證一個時間只有一個線程在操作。
測試代碼:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
TaskPool _taskPool = new TaskPool();
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
for (var i = 0; i < 20; i++)
{
_taskPool.AddTaskItem(Print);
}
Console.Read();
}
public static void Print()
{
Console.WriteLine("Do Something!");
}
}這里我執(zhí)行了20次print操作,看看結(jié)果是啥:

從圖中看到20次確實執(zhí)行了,但是看不到線程是哪些,稍微修改一下自定義的線程池。
1.在自定義線程的構(gòu)造函數(shù)中添加:如下代碼,查看哪些線程被創(chuàng)建了
public Task()
{
_thread = new Thread(Work);
_thread.IsBackground = true;
Key = Guid.NewGuid().ToString();
//線程開始執(zhí)行
_thread.Start();
Console.WriteLine("Thread:"+_thread.ManagedThreadId+" has been created!");
}2.在線程完成工作方法之后添加如下代碼,查看哪些線程參與執(zhí)行任務(wù)
private void Work()
{
while (true)
{
//判斷信號狀態(tài),如果有set那么 _locks.WaitOne()后的程序就繼續(xù)執(zhí)行
_locks.WaitOne();
_taskAction();
Console.WriteLine("Thread:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId+"workComplete");
//執(zhí)行事件
WorkComplete(this);
}
}3.修改客戶端程序
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
TaskPool _taskPool = new TaskPool();
for (var i = 0; i < 20; i++)
{
_taskPool.AddTaskItem(Print);
}
Console.Read();
}
public static void Print()
{
Thread.Sleep(10000);
}
}測試結(jié)果:

從結(jié)果可以看到,開始和執(zhí)行的線程都是固定的那10個,所以這個程序是可用的。
到此這篇關(guān)于C#自定義線程池的文章就介紹到這了。希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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