多线程编程学习笔记——线程池

Posted 2020-10-13 DotNet菜园

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了多线程编程学习笔记——线程池相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

接上文多线程编程学习笔记——线程同步（一）

接上文多线程编程学习笔记——线程同步（二）

接上文多线程编程学习笔记——线程同步（三）

创建多线程操作是非常昂贵的，所以每个运行时间非常短的操作，创建多线程进行操作，可能并不能提高效率，反而降低了效率。

如果你有非常多的执行时间非常短的操作，那么适合作用线程池来提高效率，而不是自行创建多线程。

线程池，就是我们先分配一些资源到池子里，当我们需要使用时，则从池子中获取，用完了，再放回池子里。

.NET中的线程池是受CLR管理的，TheadTool类有一个QueueUserWorkItem静态方法，这个静态方法接受一个委托，代表用户自定义的一个异步操作，在这个方法被调用之后，委托会进入到内部队列中，如果池中没有线程，则创建一个工作线程，把第一个委托放入工作线程。如果继续放入委托，则池创建新的工作线程，直到工作线程数量达到上限。这时再放入委托，则不会创建新的工作线程，而是在队列中等待，直到有空闲的工作线程。

当线程池中所有操作都完成，而且没有新任务操作时，线程池会释放长时间不用的资源。

注意：放入线程池中的操作需要的时间要短，不要把需要长时间运行的操作放入线程池中，或阻塞工作线程。这将导致性能问题和非常难以调用的问题。

在ASP.NET中使用线程池要当心，ASP.NET中的线程池是一个共用线程池，如果线程池中的工作线程都用完了，则会造成WEB服务器对正常的HTTP请求无法提供服务。

一、线程池中调用委托

1.代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading; 

namespace ThreadPoolDemo
{
 

    public delegate string ThreadPoolRun(out int threadId);
    class Program
    {  

        static void Main(string[] args)
        {

            Console.WriteLine("开始测试线程池-委托。。。");
            int threadId = 0;
            ThreadPoolRun poolDele = RunThread;
            var t = new Thread(() => RunThread(out threadId));
            t.Start();
            t.Join();
            Console.WriteLine("线程ID {0} ",threadId);
            IAsyncResult r = poolDele.BeginInvoke(out threadId, Callback, "在线程池中同步调用回调函数");
            string result = poolDele.EndInvoke(out threadId, r);
            Console.WriteLine("线程池中工作线程ID ：{0}", threadId);
            Console.WriteLine("返回结果：{0}",result); 

            Thread.Sleep(2000);
            Console.Read(); 

        }

        private static void  Callback(IAsyncResult r)
        {

            Console.WriteLine("开始调用回调函数。。。");
            Console.WriteLine("回调函数此时的状态 ：{0}",r.AsyncState);
            Console.WriteLine("调用此回调函数的线程是否在线程池 ：{0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
            Console.WriteLine("调用此回调函数的线程在线程池在的ID ：{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
        }

        private static string RunThread(out int threadId)
        {
            Console.WriteLine("开始工作。。。");       

            Console.WriteLine("调用此回调函数的线程是否在线程池 ：{0}", Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread);
            Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
            threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            return string.Format("此线程在线程池在的ID ：{0}", threadId);
        }
    }
}

2.程序执行结果如下图。

上面的程序运行时，我们首先创建线程来执行委托操作，然后调用委托的BeginInvoke来执行回调方法，这个回调函数会在异步操作完成之后会被调用，并且会把一个自定义的值传给这个回调函数，最后我们会得到一个实现了IAsyncResult接口的result对象，当线程池的工作线程在进行工作时，允许我们继续其他操作。我们可以轮询result对象的IsCompleted属性，确定操作是否完成。也可以调用EndInvoke将IAsyncResult传给委托参数。

二、线程池中放入异步操作

1.代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading; 

namespace ThreadPoolDemo
{ 
    class Program
    {   

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("开始测试线程池-QueueUserWorkItem。。。");
            const int x = 1;
            const int y = 2;
            string workState = "工作状态 2"; 

            ThreadPool.QueueUserWorkItem(AsyncOper);
            Thread.Sleep(1000);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(AsyncOper,"同步状态");
            Thread.Sleep(1000);

            ThreadPool.QueueUserWorkItem(status => {
                Console.WriteLine("操作状态 {0} ", status);
                Console.WriteLine("线程池中工作线程ID ：{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
            },"工作状态");
 

            ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ => {
                Console.WriteLine("操作结果x+y= {0} ,{1}", x+y,workState);
                Console.WriteLine("线程池中工作线程ID ：{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
            }, "工作状态"); 

            Thread.Sleep(2000);
            Console.Read();
        }

        private static void  AsyncOper(object status)
        {
            Console.WriteLine("操作状态 ：{0} ",status??"null");

            Console.WriteLine("工作线程在线程池在的ID ：{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Thread.Sleep(2000);
        }  

    }
}

2.执行结果如下。程序执行了两次。

程序首先定义了一个AsyncOper方法，然后使用QueueUserWorkItem将这个方法放入线程池中，然后再次放入一个AsyncOper方法，不过这次给方法调用传一个对象。

代码中的调用Thread.sleep方法，是为了让线程池中的工作线程为新操作重用。请注意打印出来的ThradId,如果ThreadID一样则证明两个操作重用了同一个工作线程。

以上是关于多线程编程学习笔记——线程池的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Java多线程高并发学习笔记——深入理解线程池