netframework中等待多个子线程执行完毕并计算执行时间

Posted 2021-12-08 ziyunxiu

本文主要描述在.netframework中(实验环境.netframework版本为4.6.1)提供两种方式等待多个子线程执行完毕。

• ManualResetEvent

             在多线程中，将ManualResetEvent实例作为方法传入，线程执行完毕后可以设置标志位来标识当前线程已经执行完毕。代码如下：

 1  List<ManualResetEvent> manualResetEvents = new List<ManualResetEvent>();
 2         /// <summary>
 3         /// ManualResetEvent标志多线程是否执行完毕
 4         /// </summary>
 5         /// <param name="sender"></param>
 6         /// <param name="e"></param>
 7         private void btn_ManualResetEvent_Click(object sender, EventArgs e)
 8         {
 9            // SetBtnEnabled(false);
10             Stopwatch watch = new Stopwatch();
11             watch.Start();
12             for (int i = 0; i < threadCount; i++)
13             {
14                 ManualResetEvent manualReset = new ManualResetEvent(false);
15                 manualResetEvents.Add(manualReset);
16                 ThreadPool.QueueUserWorkItem(ManualResetEventMethod, manualReset);
17             }
18             //等待所有线程执行完毕
19             WaitHandle.WaitAll(manualResetEvents.ToArray());
20             //暂停watch，获取多线程执行时间
21             watch.Stop();
22             long time = watch.ElapsedMilliseconds;
23             lab_time.Text = time.ToString();
24 
25            // SetBtnEnabled(true);
26 
27             //释放句柄
28             manualResetEvents.Clear();
29         }
30 
31         private void ManualResetEventMethod(object obj)
32         {
33             Thread.Sleep(1000);
34             ManualResetEvent mre = (ManualResetEvent)obj;
35             mre.Set();
36         }

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      注意：

     在WaitHandle.WaitAll方法中，等待的句柄不能超过64，所以每次用完后，需要手动调用Clear方法进行释放。

     如果等待的线程超过64个，可以参考博客：https://www.cnblogs.com/xiaofengfeng/archive/2012/12/27/2836183.html，在该博客中，通过对ManualResetEvent的封装，能够使等待的句柄超过64（测试环境下一次起1000个线程，没有问题）

•  Monitor

         在主线程中通过Monitor.Wait(locker)达到阻塞的目的，子线程执行完毕通过 Monitor.Pulse(locker)通知主线程，直到所有子线程执行完成，主线程再继续执行，代码如下：

 1         object locker = new object();
 2         int threadCount = 1000;
 3         int finshCount = 0;
 4         /// <summary>
 5         /// Monitor线程之间同步标记多线程执行完毕
 6         /// </summary>
 7         /// <param name="sender"></param>
 8         /// <param name="e"></param>
 9         private void btn_Monitor_Click(object sender, EventArgs e)
10         {
11             finshCount = 0;
12             SetBtnEnabled(false);
13             Stopwatch watch = new Stopwatch();
14             watch.Start();
15             for (int i = 0; i < threadCount; i++)
16             {
17                 Thread trd = new Thread(new ParameterizedThreadStart(MonitorMethod));
18                 trd.Start(i);
19             }
20             lock (locker)
21             {
22                 while (finshCount != threadCount)
23                 {
24                     Monitor.Wait(locker);//等待
25                 }
26             }
27             //所有线程执行完毕，获取执行时间
28             watch.Stop();
29             long time = watch.ElapsedMilliseconds;
30             lab_time.Text = time.ToString();
31 
32             SetBtnEnabled(true);
33         }
34 
35         private void MonitorMethod(object obj)
36         {
37             Thread.Sleep(1000);
38             lock (locker)
39             {
40                 finshCount++;
41                 Monitor.Pulse(locker); //完成，通知等待队列,告知已完，执行下一个。
42             }
43         }

View Code

       在一次开启10、1000个线程两种环境下，分别测试以上两种方式，ManualResetEvent在多次执行时，前几次耗时会比较大，后续耗时会减少并且稳定下来，接近 Monitor的速度。相对而言，Monitor的效率更高。

   

   如果了解过go语言，会发现通过sync包下的WaitGroup也可以达到同样的目的，代码如下：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

var wg sync.WaitGroup
var count = 1000

func main() {

	startTime := time.Now().Unix()
	wg.Add(count)
	for i := 0; i < count; i++ {
		go func() {
			defer wg.Done()
			time.Sleep(time.Second)
		}()
	}
	fmt.Println("waiting for all goroutine")
	wg.Wait()

	endTime := time.Now().Unix()

	fmt.Printf("all goroutine is done! time:%v s", (endTime-startTime))

}

　　相较而言，go语言的协程效率最高