C# ThreadPool类(线程池)

地址：https://www.cnblogs.com/scmail81/archive/2018/08/19/9503266.html

CLR线程池并不会在CLR初始化时立即建立线程，而是在应用程序要创建线程来运行任务时，线程池才初始化一个线程。
线程池初始化时是没有线程的，线程池里的线程的初始化与其他线程一样，但是在完成任务以后，该线程不会自行销毁，而是以挂起的状态返回到线程池。直到应用程序再次向线程池发出请求时，线程池里挂起的线程就会再度激活执行任务。
这样既节省了建立线程所造成的性能损耗，也可以让多个任务反复重用同一线程，从而在应用程序生存期内节约大量开销。

通过CLR线程池所建立的线程总是默认为后台线程，优先级数为ThreadPriority.Normal。

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。

　　线程池的最大值一般默认为1000、2000。当大于此数目的请求时，将保持排队状态，直到线程池里有线程可用。

　　使用CLR线程池的工作者线程一般有两种方式：

通过ThreadPool.QueueUserWorkItem()方法；
通过委托；

　　要注意，不论是通过ThreadPool.QueueUserWorkItem()还是委托，调用的都是线程池里的线程。

通过以下两个方法可以读取和设置CLR线程池中工作者线程与I/O线程的最大线程数。

ThreadPool.GetMax(out in workerThreads,out int completionPortThreads)；
ThreadPool.SetMax(int workerThreads,int completionPortThreads)；

　　若想测试线程池中有多少线程正在投入使用，可以通过ThreadPool.GetAvailableThreads(out in workThreads,out int conoletionPortThreads)方法。

方法	说明
GetAvailableThreads	剩余空闲线程数
GetMaxThreads	最多可用线程数，所有大于此数目的请求将保持排队状态，直到线程池线程变为可用
GetMinThreads	检索线程池在新请求预测中维护的空闲线程数
QueueUserWorkItem	启动线程池里得一个线程(队列的方式，如线程池暂时没空闲线程，则进入队列排队)
SetMaxThreads	设置线程池中的最大线程数
SetMinThreads	设置线程池最少需要保留的线程数

我们可以使用线程池来解决上面的大部分问题，跟使用单个线程相比，使用线程池有如下优点：

1、缩短应用程序的响应时间。因为在线程池中有线程的线程处于等待分配任务状态（只要没有超过线程池的最大上限），无需创建线程。

2、不必管理和维护生存周期短暂的线程，不用在创建时为其分配资源，在其执行完任务之后释放资源。

3、线程池会根据当前系统特点对池内的线程进行优化处理。

总之使用线程池的作用就是减少创建和销毁线程的系统开销。在.NET中有一个线程的类ThreadPool，它提供了线程池的管理。

ThreadPool是一个静态类，它没有构造函数，对外提供的函数也全部是静态的。其中有一个QueueUserWorkItem方法，它有两种重载形式，如下：

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack):将方法排入队列以便执行。此方法在有线程池线程变得可用时执行。

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack,Object state):将方法排入队列以便执行，并指定包含该方法所用数据的对象。此方法在有线程池线程变得可用时执行。

QueueUserWorkItem方法中使用的的WaitCallback参数表示一个delegate，它的声明如下：

public delegate void WaitCallback(Object state)

如果需要传递任务信息可以利用WaitCallback中的state参数，类似于ParameterizedThreadStart委托。

下面是一个ThreadPool的例子，代码如下：

using System;
using System.Collections;
using System.ComponentModel;
using System.Diagnostics;
using System.Threading;

namespace ConsoleApp1
{
    class ThreadPoolDemo
    {
        public ThreadPoolDemo()
        {
        }

        public void Work()
        {
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(CountProcess));
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(GetEnvironmentVariables));
        }
        /// <summary>  
        /// 统计当前正在运行的系统进程信息  
        /// </summary>  
        /// <param name="state"></param>  
        private void CountProcess(object state)
        {
            Process[] processes = Process.GetProcesses();
            foreach (Process p in processes)
            {
                try
                {
                    Console.WriteLine("进程信息:Id:{0},ProcessName:{1},StartTime:{2}", p.Id, p.ProcessName, p.StartTime);
                }
                catch (Win32Exception e)
                {
                    Console.WriteLine("ProcessName:{0}", p.ProcessName);
                }
                finally
                {
                }
            }
            Console.WriteLine("获取进程信息完毕。");
        }
        /// <summary>  
        /// 获取当前机器系统变量设置  
        /// </summary>  
        /// <param name="state"></param>  
        public void GetEnvironmentVariables(object state)
        {
            IDictionary list = System.Environment.GetEnvironmentVariables();
            foreach (DictionaryEntry item in list)
            {
                Console.WriteLine("系统变量信息:key={0},value={1}", item.Key, item.Value);
            }
            Console.WriteLine("获取系统变量信息完毕。");
        }
    }
}

using System;
using System.Threading;

namespace ConsoleApp1
{

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ThreadPoolDemo tpd1 = new ThreadPoolDemo();
            tpd1.Work();
            Thread.Sleep(5000);
            Console.WriteLine("OK");
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

C# ThreadPool类(线程池)

猜你喜欢