C#多线程学习之(四)使用线程池进行多线程的自动管理

本文实例讲述了c#多线程学习之使用线程池进行多线程的自动管理。分享给大家供大家参考。具体如下：

在多线程的程序中，经常会出现两种情况：

一种情况：   应用程序中，线程把大部分的时间花费在等待状态，等待某个事件发生，然后才能给予响应
这一般使用threadpool（线程池）来解决；

另一种情况：线程平时都处于休眠状态，只是周期性地被唤醒
这一般使用timer（定时器）来解决；

threadpool类提供一个由系统维护的线程池（可以看作一个线程的容器），该容器需要 windows 2000 以上系统支持，因为其中某些方法调用了只有高版本的windows才有的api函数。

将线程安放在线程池里，需使用threadpool.queueuserworkitem()方法，该方法的原型如下：

将一个线程放进线程池，该线程的start()方法将调用waitcallback代理对象代表的函数

public static bool queueuserworkitem(waitcallback);

 

重载的方法如下，参数object将传递给waitcallback所代表的方法

public static bool queueuserworkitem(waitcallback, object);

注意：

threadpool类是一个静态类，你不能也不必要生成它的对象。而且一旦使用该方法在线程池中添加了一个项目，那么该项目将是无法取消的。

在这里你无需自己建立线程，只需把你要做的工作写成函数，然后作为参数传递给threadpool.queueuserworkitem()方法就 行了，传递的方法就是依靠waitcallback代理对象，而线程的建立、管理、运行等工作都是由系统自动完成的，你无须考虑那些复杂的细节问题。

threadpool 的用法：

首先程序创建了一个manualresetevent对象，该对象就像一个信号灯，可以利用它的信号来通知其它线程。
本例中，当线程池中所有线程工作都完成以后，manualresetevent对象将被设置为有信号，从而通知主线程继续运行。

manualresetevent对象有几个重要的方法：

初始化该对象时，用户可以指定其默认的状态（有信号/无信号）；
在初始化以后，该对象将保持原来的状态不变，直到它的reset()或者set()方法被调用：

reset()方法：将其设置为无信号状态；
set()方法：将其设置为有信号状态。
waitone()方法：使当前线程挂起，直到manualresetevent对象处于有信号状态，此时该线程将被激活。然后，程序将向线程池中添加工 作项，这些以函数形式提供的工作项被系统用来初始化自动建立的线程。当所有的线程都运行完了以后，manualresetevent.set()方法被调 用，因为调用了manualresetevent.waitone()方法而处在等待状态的主线程将接收到这个信号，于是它接着往下执行，完成后边的工 作。

threadpool 的用法示例：

using system;
using system.collections;
using system.threading;
namespace threadexample
{
 //这是用来保存信息的数据结构，将作为参数被传递
 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;
}

//线程池里的线程将调用beta()方法
public void beta(object state)
{
 //输出当前线程的hash编码值和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) 
  {
 //如果当前的hash表中没有当前线程的hash值，则添加之
 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()操作是一个原子操作，具体请看下面说明
   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;//允许线程池中运行最多10个线程
    //新建manualresetevent对象并且初始化为无信号状态
    manualresetevent eventx = new manualresetevent(false);
    console.writeline("queuing {0} items to thread pool", maxcount);
    alpha oalpha = new alpha(maxcount); 
    //创建工作项
    //注意初始化oalpha对象的eventx属性
    oalpha.eventx = eventx;
    console.writeline("queue to thread pool 0");
    try
    {
     //将工作项装入线程池 
     //这里要用到windows 2000以上版本才有的api，所以可能出现notsupportexception异常
     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)//如果当前系统支持threadpool的方法.
    {
     for (int iitem=1;iitem < maxcount;iitem++)
     {
      //插入队列元素
      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，即线程调用manualresetevent.set()方法
     eventx.waitone(timeout.infinite,true);
     //waitone()方法使调用它的线程等待直到eventx.set()方法被调用
     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;
   }
  }
 }
}

程序中应该引起注意的地方：
somestate类是一个保存信息的数据结构，它在程序中作为参数被传递给每一个线程，因为你需要把一些有用的信息封装起来提供给线程，而这种方式是非常有效的。
程序出现的interlocked类也是专为多线程程序而存在的，它提供了一些有用的原子操作。

原子操作：就是在多线程程序中，如果这个线程调用这个操作修改一个变量，那么其他线程就不能修改这个变量了，这跟lock关键字在本质上是一样的。

我们应该彻底地分析上面的程序，把握住线程池的本质，理解它存在的意义是什么，这样才能得心应手地使用它。

希望本文所述对大家的c#程序设计有所帮助。