一、ThreadPool概述

提供一個線程池，該線程池可用于執(zhí)行任務(wù)、發(fā)送工作項、處理異步 I/O、代表其他線程等待以及處理計時器。

創(chuàng)建線程需要時間。如果有不同的小任務(wù)要完成，就可以事先創(chuàng)建許多線程/在應(yīng)完成這些任務(wù)時發(fā)出請求。不需要自己創(chuàng)建這樣一個列表。該列表由ThreadPool類托管。

這個類會在需要時增減池中線程的線程數(shù)，直到最大的線程數(shù)。

如果有更多的作業(yè)要處理，線程池中線程的個數(shù)也達(dá)到了極限，最新的作業(yè)就要排隊，且必須等待線程完成其任務(wù)。

線程池使用起來很簡單，但它有一些限制

• 線程池中的所有線程都是后臺線程。如果進(jìn)程的所有前臺線程都結(jié)束了，所有的后臺線程 就會停止。不能把入池的線程改為前臺線程。
• 不能給入池的線程設(shè)置優(yōu)先級或名稱。
• 對于COM對象，入池的所有線程都是多線程單元(multithreaded apartment, MTA)線程。許 多COM對象都需要單線程單元(single-threaded apartment, MTA)線程。
• 入池的線程只能用于時間較短的任務(wù)。如果線程要一直運(yùn)行(如Word的拼寫檢杳器線程)， 就應(yīng)使用Thread類創(chuàng)建一個線程.

使用線程池線程的操作的情況包括

• 當(dāng)您創(chuàng)建Task或Task對象以異步方式執(zhí)行某項任務(wù)，默認(rèn)情況下任務(wù)調(diào)度在線程池線程上運(yùn)行的。
• 異步計時器使用線程池。 線程池線程從System.Threading.Timer類執(zhí)行回調(diào)，和從System.Timers.Timer類引發(fā)事件。
• 當(dāng)使用已注冊的等待句柄時，系統(tǒng)線程監(jiān)視等待句柄的狀態(tài)。 等待操作完成后，從線程池的工作線程將執(zhí)行相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。
• 當(dāng)您調(diào)用QueueUserWorkItem方法進(jìn)行排隊，以在線程池線程上執(zhí)行的方法。 為此，可將該方法傳遞WaitCallback委托。

二、方法

• GetAvailableThreads(Int32, Int32)：檢索由 GetMaxThreads(Int32, Int32) 方法返回的最大線程池線程數(shù)和當(dāng)前活動線程數(shù)之間的差值。
• GetMaxThreads(Int32, Int32) :檢索可以同時處于活動狀態(tài)的線程池請求的數(shù)目。 所有大于此數(shù)目的請求將保持排隊狀態(tài)，直到線程池線程變?yōu)榭捎谩?/li>
• SetMaxThreads(Int32, Int32) :設(shè)置可以同時處于活動狀態(tài)的線程池的請求數(shù)目。 所有大于此數(shù)目的請求將保持排隊狀態(tài)，直到線程池線程變?yōu)榭捎谩?/li>
• GetMinThreads(Int32, Int32):發(fā)出新的請求時，在切換到管理線程創(chuàng)建和銷毀的算法之前檢索線程池按需創(chuàng)建的線程的最小數(shù)量。
• SetMinThreads(Int32, Int32)：發(fā)出新的請求時，在切換到管理線程創(chuàng)建和銷毀的算法之前設(shè)置線程池按需創(chuàng)建的線程的最小數(shù)量。
• QueueUserWorkItem(WaitCallback, Object)：將方法排入隊列以便執(zhí)行，并指定包含該方法所用數(shù)據(jù)的對象。 此方法在有線程池線程變得可用時執(zhí)行。
• RegisterWaitForSingleObject(WaitHandle, WaitOrTimerCallback, Object, Int32, Boolean) ：注冊一個等待 WaitHandle 的委托，并指定一個 32 位有符號整數(shù)來表示超時值（以毫秒為單位）。

三、設(shè)置和獲取線程數(shù)方法

池中的最大線程數(shù)是可配置的。在雙核CPU中，默認(rèn)設(shè)置為1023 個工作線程和1000個I/O線程。也可以指定在創(chuàng)建線程池時應(yīng)立即啟動的最小線程數(shù)，以及線程池 中可用的最大線程數(shù)。

int i = 0;
int j = 0;
//前面是輔助(也就是所謂的工作者)線程，后面是I/O線程
ThreadPool.GetMaxThreads(out i, out j);
Console.WriteLine(i.ToString() + "   " + j.ToString()); //默認(rèn)都是1000

//獲取空閑線程，由于現(xiàn)在沒有使用異步線程，所以為空
ThreadPool.GetAvailableThreads(out i, out j);
Console.WriteLine(i.ToString() + "   " + j.ToString()); //默認(rèn)都是1000

四、將方法排入隊列以便執(zhí)行：QueueUserWorkItem(WaitCallback, Object)

將方法排入隊列以便執(zhí)行，并指定包含該方法所用數(shù)據(jù)的對象。 此方法在有線程池線程變得可用時執(zhí)行。

public static bool QueueUserWorkItem (System.Threading.WaitCallback callBack, object state);

實例：

static void Main(string[] args)
 {
     Person p = new Person(1, "劉備");
     //啟動工作者線程
     ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(RunWorkerThread), p);
 }

static void RunWorkerThread(object obj)
 {
     Thread.Sleep(200);
     Console.WriteLine("線程池線程開始!");
     Person p = obj as Person;
     Console.WriteLine(p.Name);
 }


 public class Person
 {
     public Person(int id, string name) { Id = id; Name = name; }
     public int Id { get; set; }
     public string Name { get; set; }
 }

五、RegisterWaitForSingleObject 注冊等待句柄

注冊一個等待 WaitHandle 的委托，并指定一個數(shù)來表示超時值（以毫秒為單位）。

將指定的方法排隊到線程池，當(dāng)超時或者等待委托接收到信號時，輔助線程將執(zhí)行此方法，即主線程控制輔助線程什么時候開始執(zhí)行。

public static System.Threading.RegisteredWaitHandle RegisterWaitForSingleObject (System.Threading.WaitHandle waitObject, System.Threading.WaitOrTimerCallback callBack, object state, int millisecondsTimeOutInterval, bool executeOnlyOnce);

1、參數(shù)

• waitObject：要注冊的 WaitHandle。 使用 WaitHandle 而非 Mutex。
• callBack ：向 waitObject 參數(shù)發(fā)出信號時調(diào)用的 WaitOrTimerCallback 委托。
• state：傳遞給委托的對象。
• millisecondsTimeOutInterval：以毫秒為單位的超時。 
  如果為0（零），函數(shù)將測試對象的狀態(tài)并立即返回。 如果為 -1，則函數(shù)的超時間隔永遠(yuǎn)不過期。表示間隔幾秒執(zhí)行回調(diào)方法，指當(dāng)剛加入線程后，它是需要過了幾秒后才會第一次執(zhí)行回調(diào)方法。如果使用了wait.Set()方法使用立即執(zhí)行回調(diào)函數(shù)而不需要等待。
• executeOnlyOnce：如果為 true，表示在調(diào)用了委托后，線程將不再在 waitObject 參數(shù)上等待；如果為 false，表示每次完成等待操作后都重置計時器，直到注銷等待。

2、返回

• RegisteredWaitHandle：封裝本機(jī)句柄的 RegisteredWaitHandle。

// TaskInfo contains data that will be passed to the callback method.
public class TaskInfo
{
    public RegisteredWaitHandle Handle = null;
    public string OtherInfo = "default";
}


public static void Main(string[] args)
{
    // 主線程使用AutoResetEvent來給已注冊的等待句柄發(fā)信號, 此等待句柄執(zhí)行回調(diào)方法
    AutoResetEvent ev = new AutoResetEvent(false);

    TaskInfo ti = new TaskInfo();
    ti.OtherInfo = "First task";
    // 該任務(wù)的TaskInfo包括RegisterWaitForSingleObject返回的已注冊的等待句柄。這允許在對象被發(fā)出一次信號時終止等待(參見WaitProc)。
    ti.Handle = ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject(
        ev,
        new WaitOrTimerCallback(WaitProc),
        ti,
        1000,
        false
    );

    // 主線程等待三秒,為了演示隊列中的線程超時，然后發(fā)信號.
    Thread.Sleep(3100);
    Console.WriteLine("Main thread signals.");
    ev.Set();//發(fā)信號

    // 主線程休眠，這應(yīng)該給回調(diào)方法執(zhí)行的時間。如果注釋掉這一行，程序通常會在ThreadPool線程執(zhí)行之前結(jié)束。
    Thread.Sleep(1000);
    / /如果您自己啟動一個線程，您可以通過調(diào)用thread . join來等待它結(jié)束。此選項在線程池線程中不可用。
}

//當(dāng)注冊的等待時間超時，或者WaitHandle(在本例中是AutoResetEvent)發(fā)出信號時，回調(diào)方法執(zhí)行。WaitProc在事件第一次發(fā)出信號時注銷WaitHandle。.
public static void WaitProc(object state, bool timedOut)
{
    TaskInfo ti = (TaskInfo)state;

    string cause = "TIMED OUT";
    if (!timedOut) //如果Timeout為false，表示接收到的信號后執(zhí)行的
    {
        cause = "SIGNALED";
        //如果回調(diào)方法執(zhí)行的話是因為WaitHandle觸發(fā)信號的話，則用反注冊等待句柄來取消回調(diào)方法將來的執(zhí)行。
        if (ti.Handle != null)
            ti.Handle.Unregister(null);//
    }

    Console.WriteLine("WaitProc( {0} ) executes on thread {1}; cause = {2}.",
        ti.OtherInfo, Thread.CurrentThread.GetHashCode().ToString(), cause);//超時后執(zhí)行的
}

結(jié)果如下：

WaitProc( First task ) executes on thread 7; cause = TIMED OUT.
WaitProc( First task ) executes on thread 7; cause = TIMED OUT.
WaitProc( First task ) executes on thread 7; cause = TIMED OUT.
Main thread signals.
WaitProc( First task ) executes on thread 7; cause = SIGNALED.

到此這篇關(guān)于C#線程池ThreadPool的文章就介紹到這了。希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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