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C#多線程學(xué)習(xí)之(四)使用線程池進行多線程的自動管理

 更新時間：2015年04月07日 10:03:23   作者：樂樂010  
這篇文章主要介紹了C#多線程學(xué)習(xí)之使用線程池進行多線程的自動管理,實例分析了C#中線程池的概念與相關(guān)的使用技巧,非常具有實用價值,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了C#多線程學(xué)習(xí)之使用線程池進行多線程的自動管理。分享給大家供大家參考。具體如下：

在多線程的程序中，經(jīng)常會出現(xiàn)兩種情況：

一種情況：   應(yīng)用程序中，線程把大部分的時間花費在等待狀態(tài)，等待某個事件發(fā)生，然后才能給予響應(yīng)
這一般使用ThreadPool（線程池）來解決；

另一種情況：線程平時都處于休眠狀態(tài)，只是周期性地被喚醒
這一般使用Timer（定時器）來解決；

ThreadPool類提供一個由系統(tǒng)維護的線程池（可以看作一個線程的容器），該容器需要 Windows 2000 以上系統(tǒng)支持，因為其中某些方法調(diào)用了只有高版本的Windows才有的API函數(shù)。

將線程安放在線程池里，需使用ThreadPool.QueueUserWorkItem()方法，該方法的原型如下：

將一個線程放進線程池，該線程的Start()方法將調(diào)用WaitCallback代理對象代表的函數(shù)

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback);

 

重載的方法如下，參數(shù)object將傳遞給WaitCallback所代表的方法

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback, object);

注意：

ThreadPool類是一個靜態(tài)類，你不能也不必要生成它的對象。而且一旦使用該方法在線程池中添加了一個項目，那么該項目將是無法取消的。

在這里你無需自己建立線程，只需把你要做的工作寫成函數(shù)，然后作為參數(shù)傳遞給ThreadPool.QueueUserWorkItem()方法就 行了，傳遞的方法就是依靠WaitCallback代理對象，而線程的建立、管理、運行等工作都是由系統(tǒng)自動完成的，你無須考慮那些復(fù)雜的細節(jié)問題。

ThreadPool 的用法：

首先程序創(chuàng)建了一個ManualResetEvent對象，該對象就像一個信號燈，可以利用它的信號來通知其它線程。
本例中，當線程池中所有線程工作都完成以后，ManualResetEvent對象將被設(shè)置為有信號，從而通知主線程繼續(xù)運行。

ManualResetEvent對象有幾個重要的方法：

初始化該對象時，用戶可以指定其默認的狀態(tài)（有信號/無信號）；
在初始化以后，該對象將保持原來的狀態(tài)不變，直到它的Reset()或者Set()方法被調(diào)用：

Reset()方法：將其設(shè)置為無信號狀態(tài)；
Set()方法：將其設(shè)置為有信號狀態(tài)。
WaitOne()方法：使當前線程掛起，直到ManualResetEvent對象處于有信號狀態(tài)，此時該線程將被激活。然后，程序?qū)⑾蚓€程池中添加工 作項，這些以函數(shù)形式提供的工作項被系統(tǒng)用來初始化自動建立的線程。當所有的線程都運行完了以后，ManualResetEvent.Set()方法被調(diào) 用，因為調(diào)用了ManualResetEvent.WaitOne()方法而處在等待狀態(tài)的主線程將接收到這個信號，于是它接著往下執(zhí)行，完成后邊的工 作。

ThreadPool 的用法示例：

using System;
using System.Collections;
using System.Threading;
namespace ThreadExample
{
 //這是用來保存信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將作為參數(shù)被傳遞
 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;
}

//線程池里的線程將調(diào)用Beta()方法
public void Beta(Object state)
{
 //輸出當前線程的hash編碼值和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) 
  {
 //如果當前的Hash表中沒有當前線程的Hash值，則添加之
 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()操作是一個原子操作，具體請看下面說明
   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;//允許線程池中運行最多10個線程
    //新建ManualResetEvent對象并且初始化為無信號狀態(tài)
    ManualResetEvent eventX = new ManualResetEvent(false);
    Console.WriteLine("Queuing {0} items to Thread Pool", MaxCount);
    Alpha oAlpha = new Alpha(MaxCount); 
    //創(chuàng)建工作項
    //注意初始化oAlpha對象的eventX屬性
    oAlpha.eventX = eventX;
    Console.WriteLine("Queue to Thread Pool 0");
    try
    {
     //將工作項裝入線程池 
     //這里要用到Windows 2000以上版本才有的API，所以可能出現(xiàn)NotSupportException異常
     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)//如果當前系統(tǒng)支持ThreadPool的方法.
    {
     for (int iItem=1;iItem < MaxCount;iItem++)
     {
      //插入隊列元素
      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，即線程調(diào)用ManualResetEvent.Set()方法
     eventX.WaitOne(Timeout.Infinite,true);
     //WaitOne()方法使調(diào)用它的線程等待直到eventX.Set()方法被調(diào)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;
   }
  }
 }
}

程序中應(yīng)該引起注意的地方：
SomeState類是一個保存信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它在程序中作為參數(shù)被傳遞給每一個線程，因為你需要把一些有用的信息封裝起來提供給線程，而這種方式是非常有效的。
程序出現(xiàn)的InterLocked類也是專為多線程程序而存在的，它提供了一些有用的原子操作。

原子操作：就是在多線程程序中，如果這個線程調(diào)用這個操作修改一個變量，那么其他線程就不能修改這個變量了，這跟lock關(guān)鍵字在本質(zhì)上是一樣的。

我們應(yīng)該徹底地分析上面的程序，把握住線程池的本質(zhì)，理解它存在的意義是什么，這樣才能得心應(yīng)手地使用它。

希望本文所述對大家的C#程序設(shè)計有所幫助。

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