I/O线程

CLR线程池分为工作者线程(workerThreads)与I/O线程(completionPortThreads)两种:

工作者线程是主要用作管理CLR内部对象的运作，通常用于计算密集的任务。
I/O(Input/Output)线程主要用于与外部系统交互信息，如输入输出，CPU仅需在任务开始的时候，将任务的参数传递给设备，然后启动硬件设备即可。等任务完成的时候，CPU收到一个通知，一般来说是一个硬件的中断信号，此时CPU继续后继的处理工作。在处理过程中，CPU是不必完全参与处理过程的，如果正在运行的线程不交出CPU的控制权，那么线程也只能处于等待状态，即使操作系统将当前的CPU调度给其他线程，此时线程所占用的空间还是被占用，而并没有CPU处理这个线程，可能出现线程资源浪费的问题。如果这是一个网络服务程序，每一个网络连接都使用一个线程管理，可能出现大量线程都在等待网络通信，随着网络连接的不断增加，处于等待状态的线程将会很消耗尽所有的内存资源。可以考虑使用线程池解决这个问题。

对于I/O线程，我们可以将输入输出操作分成三个步骤：启动、实际输入输出、处理结果。用于实际输入输出可由硬件完成，并不需要CPU的参与，而启动和处理结果也可以不在同一个线程上，这样就可以充分利用线程资源。在.Net中通过以Begin开头的方法来完成启动，以 End开头的方法来处理结果，这两个方法可以运行在不同的线程，这样我们就实现了异步编程了。

.NET为多个I/O操作都建立起了异步方法。例如：FileStream、TCP/IP、WebRequest、WebService等等。

APM模式：异步编写模型是一种模式，该模式允许用更少的线程去做更多的操作，.NET Framework很多类也实现了该模式，同时我们也可以自定义类来实现该模式，（也就是在自定义的类中实现返回类型为IAsyncResult接口的BeginXXX方法和EndXXX方法）

EPM模式：是事件的异步编程模式的简称，支持基于事件的异步模式的类将有一个或多个后缀为Async的方法，同时还会有一个相应名为Completed后缀的事件，Async方法用于启动异步处理，而Completed事件将在异步处理完成之后通过事件来宣告异步处理的完成。注意，在使用EPM模式的时候，不管是完成了异步请求，还是在处理中出现异常，或者是终止异步处理，都必须要调用Compeleted处理程序

APM异步调用I/O线程

static void Main(string[] args)
{
    //线程池中10个线程，10 I/O线程
    ThreadPool.SetMaxThreads(10, 10);

    //int maxThreads, portThreads;
    ThreadPool.GetAvailableThreads(out int maxThreads, out int portThreads);
    Console.WriteLine($"当前最大线程数：{maxThreads},最大I/O线程数：{portThreads}");

    //文件名 文件创建方式 文件权限 文件进程共享 缓冲区大小为1024 是否启动异步I/O线程为true
    FileStream stream = new FileStream(@"D:\123.txt", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite, FileShare.ReadWrite, 1024, true);
    //这里要注意，如果写入的字符串很小，则.Net会使用辅助线程写，因为这样比较快
    byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes("hello");
    //异步写入开始，倒数第二个参数指定回调函数，最后一个参数将自身传到回调函数里，用于结束异步线程
    stream.BeginWrite(bytes, 0, (int)bytes.Length, new AsyncCallback(Callback), stream);
    Console.ReadKey();
}

static void Callback(IAsyncResult result)
{
    //显示线程池现状
    Thread.Sleep(2000);
    //通过result.AsyncState再强制转换为FileStream就能够获取FileStream对象，用于结束异步写入
    FileStream stream = (FileStream)result.AsyncState;
    stream.EndWrite(result);
    stream.Flush();
    stream.Close();
}

猜你喜欢