20181104_C#執行緒之Thread_ThreadPool_使用Thread實現回到和帶引數的回撥
阿新 • • 發佈：2018-11-04
C# .net Framework多執行緒演變路徑:
1.0 1.1 時代使用Thread
2.0 時代使用ThreadPool
3.0 時代使用Task
4.0 時代使用Parallel
4.5 時代使用 async/awit
一. DoSomethingLong方法如下:
/// <summary>
/// 一個比較耗時耗資源的私有方法
/// </summary>
/// <param name="name"></param>
private void DoSomethingLong(string name)
{
Console.WriteLine($"****************DoSomethingLong {name} Start {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} {DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}***************");
long lResult = 0;
for (int i = 0; i < 1000000000; i++)
{
lResult += i;
}
//Thread.Sleep(2000);
Console.WriteLine($"****************DoSomethingLong {name} End {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} {DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")} {lResult}***************");
}
二. 使用Thread
a) 下面程式碼演示, 如何使用Thread來啟動一個執行緒
//public Thread(ThreadStart start, int maxStackSize); //maxStackSize 表示指定這個執行緒最大可以使用多少記憶體空間, 一般不用設定
ThreadStart threadStart = () => this.DoSomethingLong("btnThreads_Click");
Thread thread = new Thread(threadStart);
thread.Start();
b) Thread的一些其它api
i. thread.Suspend();//(棄用)執行緒掛起, 使執行緒暫停執行; 已過期, 不推薦使用, 會導致死鎖, 因為執行緒的執行的時候, 是會佔用資源的, 雖然手動讓執行緒暫停執行了, 但是它佔用的資源是不會釋放的
ii. thread.Resume();//(棄用)喚醒執行緒, 使掛起的執行緒重新開始執行, 和Suspend()對應
iii. thread.Abort(); //執行緒終止
try
{
thread.Abort();//銷燬，方式是拋異常 也不建議再使用 不一定及時/有些動作發出收不回來(比如子執行緒向資料庫發出一個查詢命令, 此時命令已經發出, 但是資料庫還沒有返回來值, 但是主執行緒強制子執行緒停止了, 然後資料庫返回來的值就沒有人接收了)
//就像你正在跑步, 人後旁邊有人說停; 你從聽到停, 到真正的停下來, 還是處於跑的狀態
// 使用abort一定要使用try catch來處理
}
catch (Exception)
{
//
Thread.ResetAbort();//取消Abort異常, 然後繼續計算
}
//執行緒等待
iv. thread.Join();//當前執行緒等待thread完成, 當前執行緒就是誰執行這句話, 誰就是當前執行緒, 在這裡當前執行緒就是主執行緒了, 因為主執行緒在執行這句話
thread.Join(500);//最多等500; 當前執行緒等待500毫秒
Console.WriteLine("等待500ms");
// ThreadState.Running //啟動執行緒
while (thread.ThreadState != ThreadState.Stopped)
{
Thread.Sleep(100);//當前執行緒 休息100ms
}
v. 關於jion和sleep
//jion是實實在在的等待, 佔據cpu; 像上面的示例, thread.jion(500), 那麼這個時候, 其實thread還是在做自己的事情. jion就會在這裡等一段時間(或者等thread把活幹完); 此時是有兩個執行緒併發執行的; 一個thread的執行緒, 一個jion的執行緒
//sleep表示睡眠, 把當前執行緒的上下文儲存著, 把cpu的時間片交出去, cpu可以去處理其他事情
vi. 前臺執行緒和後臺執行緒的區別
////Console.WriteLine(thread.IsBackground);
////預設是前臺執行緒，啟動之後一定要完成任務的，阻止程序退出; 也就是說, 就算你的應用程式被關閉了, 但是前臺執行緒還是要堅持把它的事情做完之後才會停止自己
////thread.IsBackground = true;//指定後臺執行緒：隨著程序退出, 也就是說程式關閉後, 後臺執行緒也停止了
vii. 執行緒優先順序:
thread.Priority = ThreadPriority.Highest;//執行緒優先順序
////CPU會優先執行標記為Highest的執行緒, 但是並不代表說Highest就一定最先把事情處理完, 只能說CPU會優先為這個執行緒分配時間片
三. 使用ThreadPool
a) 推出ThreadPool的原因:
i. 在thread中提供了太多的API, 又是掛起, 又是終止, 又是休眠, 又是優先順序, 各種各樣亂七八糟, 但是又不是真真正正的真的能準確的操控 ii. 於是就到2.0之後,Thread就被替換成了ThreadPool, 把所有的該簡化的都簡化了,什麼API都沒有了. 也沒有銷燬, 也沒有掛起, 更沒有暫停; 但是也可以將執行緒進行重用, 避免重複的建立和銷燬, 執行緒被使用完之後, 會放回池子, 下次繼續使用
b) 使用執行緒池ThreadPool的方式啟動多執行緒, 程式碼如下:
//池→容器; 執行緒池就是執行緒的容器, 當在一個系統中, 反覆的使用不同的資源的時候, 但是這些資源使用完需要二次建立(銷燬)的成本太高的時候, 就要考慮使用池技術
//池技術就是享元模式的精華
//QueueUserWorkItem佇列使用者工作項, 將使用者的工作項, 放入到佇列彙總
//QueueUserWorkItem從執行緒池的方式來啟動多執行緒; 這可能是啟動多執行緒最簡單的一種方式了
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => this.DoSomethingLong("btnThreadPool_Click"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => this.DoSomethingLong("btnThreadPool_Click"));
c) 設定/獲取 ThreadPool中最大和最小執行緒數量:
{
//對執行緒加以限制 workerThreads→執行緒池中最大的工作執行緒資料
//workerThreads →執行緒池中的最大執行緒數, 這個是工作執行緒, 平時啟動的執行緒一般都是基於工作執行緒的, 如果超過了將會被排隊
//completionPortThreads表示執行緒池中非同步i/o執行緒的最大數目
ThreadPool.GetMaxThreads(out int workerThreads, out int completionPortThreads);
Console.WriteLine($"GetMaxThreads workerThreads={workerThreads} completionPortThreads={completionPortThreads}");
}
{
//執行緒池內最小執行緒數; 預設情況下, 最小的執行緒數, 好像是跟CPU有關; 比如4核8執行緒的, 那麼這裡就是8和8; 我的就是4和4
ThreadPool.GetMinThreads(out int workerThreads, out int completionPortThreads);
Console.WriteLine($"GetMinThreads workerThreads={workerThreads} completionPortThreads={completionPortThreads}");
}
// 有get就有set 設定最大執行緒數 ThreadPool的最大執行緒數也會影響這Task的執行緒
ThreadPool.SetMaxThreads(16, 16);
// 設定最小執行緒數
ThreadPool.SetMinThreads(8, 8); //實際操作來看, 最小的會受到影響
//設定完成後, 再次列印一次
{
ThreadPool.GetMaxThreads(out int workerThreads, out int completionPortThreads);
Console.WriteLine($"GetMaxThreads workerThreads={workerThreads} completionPortThreads={completionPortThreads}");
}
{
ThreadPool.GetMinThreads(out int workerThreads, out int completionPortThreads);
Console.WriteLine($"GetMinThreads workerThreads={workerThreads} completionPortThreads={completionPortThreads}");
}
d) 在ThreadPool中實現執行緒等待
////ThreadPool啥API都沒有, 那麼如何在ThreadPool中等待執行緒完成才往下執行呢?
// 可以使用 ManualResetEvent(手動重啟事件)類, 這個類包含了一個bool屬性, 如果在初始化這個類的時候, 將其初始化為false, 則這個類例項的的WaitOne()方法將會被阻塞, 一直阻塞, 直到他的bool屬性變成true; 當然, 可以通過ManualResetEvent的set方法使其變成 true ; 當然這裡也可以自己定義一個變數來實現, 但是ManualResetEvent是執行緒安全的
// false--WaitOne等待--Set--true--WaitOne直接過去
// true--WaitOne直接過去--ReSet--false--WaitOne等待
ManualResetEvent manualResetEvent = new ManualResetEvent(false); //初始化ManualResetEvent類中的變數為false
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>
{
Console.WriteLine("即將開始執行DoSomethingLong函式");
this.DoSomethingLong("btnThreadPool_Click");
Console.WriteLine("執行DoSomethingLong函式完畢");
manualResetEvent.Set(); //將訊號設定為true
//manualResetEvent.Reset(); //將訊號設定為false
});
manualResetEvent.WaitOne(); //阻塞當前執行緒; 如果當前manualResetEvent在主執行緒建立的, 那麼就會阻塞主執行緒 但是要注意一般來說，不要阻塞執行緒池的執行緒
四. 使用Thread完成回撥和帶返回值的回撥
a) 使用Thread完成回撥, 程式碼如下:
/// <summary>
/// 演示執行緒的回撥; 啟動子執行緒計算--完成委託後，該執行緒去執行後續回撥委託 ;
/// </summary>
/// <param name="act">第一個委託是你真的想要執行的這個方法</param>
/// <param name="callback">第二委託是當你執行完第一個方法之後, 想要執行的回撥, 其實就是在一個執行緒內將兩個方法並列執行了一次</param>
private void ThreadWithCallback(Action act, Action callback)
{
Thread thread = new Thread(() =>
{
act.Invoke();
callback.Invoke();
});
thread.Start();
}
呼叫方法如下:
private void btnThreads_Click(object sender, EventArgs e)
{
this.ThreadWithCallback(() => Console.WriteLine($"這裡是action {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}")
, () => Console.WriteLine($"這裡是callback {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}"));
}
b) 使用Thread完成帶返回值的回撥, 程式碼如下:
/// <summary>
/// 帶返回值的非同步呼叫; 帶返回的非同步呼叫 需要獲取返回值 (會卡介面的)
/// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
/// <param name="func"></param>
/// <returns></returns>
private Func<T> ThreadWithReturn<T>(Func<T> func)
{
#region 錯誤的寫法
//T t ;
//Thread thread = new Thread(() =>
//{
// t = func.Invoke(); //這裡還沒有執行的時候, 它已經返回了
//});
//thread.Start();
// return t;
#endregion
T t = default(T);
Thread thread = new Thread(() =>
{
t = func.Invoke();
});
thread.Start();
return () =>
{
// while (thread.ThreadState != ThreadState.Stopped) { Thread.Sleep(200); }
thread.Join();
return t;
};
}
呼叫方法如下:
private void withReturn_Click(object sender, EventArgs e)
{
Func<int> func = this.ThreadWithReturn<int>(() =>
{
Thread.Sleep(2000);
return DateTime.Now.Millisecond;
});
Console.WriteLine("上面是非同步呼叫, 直接就會列印這句話, 這句話不會等待2秒");
int iResult = func.Invoke();
Console.WriteLine(iResult);
}