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C#多線程學習(四) 多線程的自動管理(線程池)

阿新 • • 發佈：2018-01-27
lock ini hash tar 並且 incr 沒有 amp bool

在多線程的程序中，經常會出現兩種情況： 一種情況： 應用程序中，線程把大部分的時間花費在等待狀態，等待某個事件發生，然後才能給予響應 這一般使用ThreadPool（線程池）來解決； 另一種情況：線程平時都處於休眠狀態，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 以上系統支持，因為其中某些方法調用了只有高版本的Windows才有的API函數。 將線程安放在線程池裏，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()方法將調用WaitCallback代理對象代表的函數 public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback); //重載的方法如下，參數object將傳遞給WaitCallback所代表的方法 public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback, object); 註意： ThreadPool類是一個靜態類，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，那麽該項目將是無法取消的。 在這裏你無需自己建立線程，只需把你要做的工作寫成函數，然後作為參數傳遞給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自動完成的，你無須考慮那些復雜的細節問題。
ThreadPool 的用法： 首先程序創建了一個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後，ManualResetEvent對象將被設置為有信號，從而通知主線程繼續運行。 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（有信號/無信號）； 在初始化以後，該對象將保持原來的狀態不變，直到它的Reset()或者Set()方法被調用： Reset()方法：將其設置為無信號狀態； Set()方法：將其設置為有信號狀態。 WaitOne()方法：使當前線程掛起，直到ManualResetEvent對象處於有信號狀態，此時該線程將被激活。然後，程序將向線程池中添加工作項，這些以函數形式提供的工作項被系統用來初始化自動建立的線程。當所有的線程都運行完了以後，ManualResetEvent.Set()方法被調用，因為調用了ManualResetEvent.WaitOne()方法而處在等待狀態的主線程將接收到這個信號，於是它接著往下執行，完成後邊的工作。
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據結構，將作為參數被傳遞 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; } //線程池裏的線程將調用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對象並且初始化為無信號狀態 ManualResetEvent eventX = new ManualResetEvent(false); Console.WriteLine("Queuing {0} items to Thread Pool", MaxCount); Alpha oAlpha = new Alpha(MaxCount); //創建工作項 //註意初始化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 //這裏要用到Windows 2000以上版本才有的API，所以可能出現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，即線程調用ManualResetEvent.Set()方法 eventX.WaitOne(Timeout.Infinite,true); //WaitOne()方法使調用它的線程等待直到eventX.Set()方法被調用 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; } } } } 程序中應該引起註意的地方： SomeState類是一個保存信息的數據結構，它在程序中作為參數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，如果這個線程調用這個操作修改一個變量，那麽其他線程就不能修改這個變量了，這跟lock關鍵字在本質上是一樣的。 Thread Pool Sample: Queuing 10 items to Thread Pool Queue to Thread Pool 0 Queue to Thread Pool 1 Queue to Thread Pool 2 Queue to Thread Pool 3 Queue to Thread Pool 4 Queue to Thread Pool 5 2 0 : HashCount.Count==0, Thread.CurrentThread.GetHashCode()==2 Queue to Thread Pool 6 Queue to Thread Pool 7 Queue to Thread Pool 8 Queue to Thread Pool 9 Waiting for Thread Pool to drain 4 1 : HashCount.Count==1, Thread.CurrentThread.GetHashCode()==4 6 2 : HashCount.Count==1, Thread.CurrentThread.GetHashCode()==6 7 3 : HashCount.Count==1, Thread.CurrentThread.GetHashCode()==7 2 4 : HashCount.Count==1, Thread.CurrentThread.GetHashCode()==2 8 5 : HashCount.Count==2, Thread.CurrentThread.GetHashCode()==8 9 6 : HashCount.Count==2, Thread.CurrentThread.GetHashCode()==9 10 7 : HashCount.Count==2, Thread.CurrentThread.GetHashCode()==10 11 8 : HashCount.Count==2, Thread.CurrentThread.GetHashCode()==11 4 9 : HashCount.Count==2, Thread.CurrentThread.GetHashCode()==4 Setting eventX Thread Pool has been drained (Event fired) Load across threads 11 1 10 1 9 1 8 1 7 1 6 1 4 2 2 2

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