C#多線程之線程池ThreadPool用法
更新時間：2022年03月09日 11:06:01 作者：.NET開發(fā)菜鳥
這篇文章介紹了C#多線程之線程池ThreadPool的用法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)。對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下
一、ThreadPool
ThreadPool是.Net Framework 2.0版本中出現(xiàn)的。
ThreadPool出現(xiàn)的背景：Thread功能繁多，而且對線程數(shù)量沒有管控，對于線程的開辟和銷毀要消耗大量的資源。每次new一個THread都要重新開辟內(nèi)存。
如果某個線程的創(chuàng)建和銷毀的代價比較高，同時這個對象還可以反復(fù)使用的，就需要一個池子（容器），保存多個這樣的對象，需要用的時候從池子里面獲取，用完之后不用銷毀，在放到池子里面。這樣不但能節(jié)省內(nèi)存資源，提高性能，而且還能管控線程的總數(shù)量，防止濫用。這時就需要使用ThreadPool了。
我們來看看ThreadPool中常用的一些方法。
1、QueueUserWorkItem()
QueueUserWorkItem()方法用來啟動一個多線程。我們先看看方法的定義：
QueueUserWorkItem()方法有一個WaitCallback類型的參數(shù)，在看看WaitCallback的定義：
可以看到WaitCallback就是有一個object類型參數(shù)的委托，所以ThreadPool啟動多線程使用下面的代碼：
using System;
using System.Threading;
namespace ThreadPoolDemo
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine($"start ThreadId: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
// ThreadPoll啟動多線程
ThreadPool.QueueUserWorkItem(p => DoSomethingLong("啟動多線程"));
Console.WriteLine($"end ThreadId: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
Console.ReadKey();
}
static void DoSomethingLong(string para)
{
Console.WriteLine($"{para} ThreadId: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
}
}
}運(yùn)行結(jié)果：
2、GetMaxThreads()
GetMaxThreads()用來獲取線程池中最多可以有多少個輔助線程和最多有多少個異步線程。
ThreadPool.GetMaxThreads(out int workerThreads, out int completionPortThreads);
Console.WriteLine($"GetMaxThreads workerThreads={workerThreads} completionPortThreads={completionPortThreads}");程序運(yùn)行結(jié)果：
3、GetMinThreads()
GetMinThreads()用來獲取線程池中最少可以有多少個輔助線程和最少有多少個異步線程。
ThreadPool.GetMinThreads(out int minworkerThreads, out int mincompletionPortThreads);
Console.WriteLine($"GetMinThreads workerThreads={minworkerThreads} completionPortThreads={mincompletionPortThreads}");程序運(yùn)行結(jié)果：
4、SetMaxThreads()和SetMinThreads()
SetMaxThreads()和SetMinThreads()分別用來設(shè)置線程池中最多線程數(shù)和最少線程數(shù)。
using System;
using System.Threading;
namespace ThreadPoolDemo
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine($"start ThreadId: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
// ThreadPoll啟動多線程
ThreadPool.QueueUserWorkItem(p => DoSomethingLong("啟動多線程"));
// 獲取最大線程
ThreadPool.GetMaxThreads(out int workerThreads, out int completionPortThreads);
Console.WriteLine($"GetMaxThreads workerThreads={workerThreads} completionPortThreads={completionPortThreads}");
// 獲取最小線程
ThreadPool.GetMinThreads(out int minworkerThreads, out int mincompletionPortThreads);
Console.WriteLine($"GetMinThreads workerThreads={minworkerThreads} completionPortThreads={mincompletionPortThreads}");
// 設(shè)置線程池線程
SetThreadPool();
// 輸出設(shè)置后的線程池線程個數(shù)
Console.WriteLine("輸出修改后的最多線程數(shù)和最少線程數(shù)");
ThreadPool.GetMaxThreads(out int maxworkerThreads, out int maxcompletionPortThreads);
Console.WriteLine($"GetMaxThreads workerThreads={maxworkerThreads} completionPortThreads={maxcompletionPortThreads}");
ThreadPool.GetMinThreads(out int workerEditThreads, out int completionPortEditThreads);
Console.WriteLine($"GetMinThreads workerThreads={workerEditThreads} completionPortThreads={completionPortEditThreads}");
Console.WriteLine($"end ThreadId: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
Console.ReadKey();
}
static void DoSomethingLong(string para)
{
Console.WriteLine($"{para} ThreadId: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
}
/// <summary>
/// 設(shè)置線程池線程個數(shù)
/// </summary>
static void SetThreadPool()
{
Console.WriteLine("************設(shè)置最多線程數(shù)和最少線程數(shù)****************");
// 設(shè)置最大線程
ThreadPool.SetMaxThreads(16, 16);
// 設(shè)置最小線程
ThreadPool.SetMinThreads(8, 8);
}
}
}程序運(yùn)行結(jié)果：
二、線程等待
先來看下面一個小例子：
ThreadPool.QueueUserWorkItem(p => DoSomethingLong("啟動多線程"));
Console.WriteLine("等著QueueUserWorkItem完成后才執(zhí)行");我們想讓異步多線程執(zhí)行完以后再輸出“等著QueueUserWorkItem完成后才執(zhí)行” 這句話，上面的代碼運(yùn)行效果如下：
從截圖中可以看出，效果并不是我們想要的，Thread中提供了暫停、恢復(fù)等API，但是ThreadPool中沒有這些API，在ThreadPool中要實(shí)現(xiàn)線程等待，需要使用到ManualResetEvent類。
ManualResetEvent類的定義如下：
ManualResetEvent需要一個bool類型的參數(shù)來表示暫停和停止。上面的代碼修改如下：
// 參數(shù)設(shè)置為false
ManualResetEvent manualResetEvent = new ManualResetEvent(false);
ThreadPool.QueueUserWorkItem(p =>
{
DoSomethingLong("啟動多線程");
// 設(shè)置為true
manualResetEvent.Set();
});
//
manualResetEvent.WaitOne();
Console.WriteLine("等著QueueUserWorkItem完成后才執(zhí)行");結(jié)果：
ManualResetEvent類的參數(shù)值執(zhí)行順序如下：
(1)、false--WaitOne等待--Set--true--WaitOne直接過去
(2)、true--WaitOne直接過去--ReSet--false--WaitOne等待
注意：一般情況下，不要阻塞線程池中的線程，因?yàn)檫@樣會導(dǎo)致一些無法預(yù)見的錯誤。來看下面的一個例子：
static void SetWait()
{
// 設(shè)置最大線程
ThreadPool.SetMaxThreads(16, 16);
// 設(shè)置最小線程
ThreadPool.SetMinThreads(8, 8);
ManualResetEvent manualResetEvent = new ManualResetEvent(false);
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
int k = i;
ThreadPool.QueueUserWorkItem(p =>
{
Console.WriteLine(k);
if (k < 18)
{
manualResetEvent.WaitOne();
}
else
{
// 設(shè)為true
manualResetEvent.Set();
}
});
}
if (manualResetEvent.WaitOne())
{
Console.WriteLine("沒有死鎖、、、");
}
else
{
Console.WriteLine("發(fā)生死鎖、、、");
}
}啟動20個線程，如果k小于18就阻塞當(dāng)前的線程，結(jié)果：
從截圖中看出，只執(zhí)行了16個線程，后面的線程沒有執(zhí)行，這是為什么呢？因?yàn)槲覀冊谏厦嬖O(shè)置了線程池中最多可以有16個線程，當(dāng)16個線程都阻塞的時候，會造成死鎖，所以后面的線程不會再執(zhí)行了。
三、線程重用
ThreadPool可以很好的實(shí)現(xiàn)線程的重用，這樣就可以減少內(nèi)存的消耗，看下面的代碼：
/// <summary>
/// 測試ThreadPool線程重用
/// </summary>
static void ThreadPoolTest()
{
// 線程重用
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>DoSomethingLong("ThreadPool"));
Thread.Sleep(10 * 1000);
Console.WriteLine("前面的計算都完成了。。。。。。。。");
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t =>DoSomethingLong("ThreadPool"));
}然后在Main方法里面調(diào)用該方法，輸出結(jié)果如下圖所示：
我們在代碼里面總共創(chuàng)建了10個線程，而結(jié)果里面只有4個線程ID，這就說明ThreadPool可以實(shí)現(xiàn)線程的重用。下面我們在看看Thread是否可以實(shí)現(xiàn)線程的重用，代碼如下：
/// <summary>
/// 測試Thread線程重用
/// </summary>
static void ThreadTest()
{
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
new Thread(() => DoSomethingLong("Threads")).Start();
}
Thread.Sleep(10 * 1000);
Console.WriteLine("前面的計算都完成了。。。。。。。。");
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
new Thread(() => DoSomethingLong("btnThreads")).Start();
}
}然后在Main方法里面調(diào)用，輸入結(jié)果如下圖所示：
我們同樣在代碼里面創(chuàng)建了10個線程，結(jié)果輸出了10個線程的ID，這就說明Thread不能實(shí)現(xiàn)線程的重用。同樣也說明THread的效率沒有ThreadPool高。
程序完整代碼：
using System;
using System.Threading;
namespace ThreadPoolDemo
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine($"start ThreadId: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
//// ThreadPoll啟動多線程
//ThreadPool.QueueUserWorkItem(p => DoSomethingLong("啟動多線程"));
//// 獲取最大線程
//ThreadPool.GetMaxThreads(out int workerThreads, out int completionPortThreads);
//Console.WriteLine($"GetMaxThreads workerThreads={workerThreads} completionPortThreads={completionPortThreads}");
//// 獲取最小線程
//ThreadPool.GetMinThreads(out int minworkerThreads, out int mincompletionPortThreads);
//Console.WriteLine($"GetMinThreads workerThreads={minworkerThreads} completionPortThreads={mincompletionPortThreads}");
//// 設(shè)置線程池線程
//SetThreadPool();
//// 輸出設(shè)置后的線程池線程個數(shù)
//Console.WriteLine("輸出修改后的最多線程數(shù)和最少線程數(shù)");
//ThreadPool.GetMaxThreads(out int maxworkerThreads, out int maxcompletionPortThreads);
//Console.WriteLine($"GetMaxThreads workerThreads={maxworkerThreads} completionPortThreads={maxcompletionPortThreads}");
//ThreadPool.GetMinThreads(out int workerEditThreads, out int completionPortEditThreads);
//Console.WriteLine($"GetMinThreads workerThreads={workerEditThreads} completionPortThreads={completionPortEditThreads}");
//Console.WriteLine($"end ThreadId: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
//// 參數(shù)設(shè)置為false
//ManualResetEvent manualResetEvent = new ManualResetEvent(false);
//ThreadPool.QueueUserWorkItem(p =>
//{
// DoSomethingLong("啟動多線程");
// // 設(shè)置為true
// manualResetEvent.Set();
//});
////
//manualResetEvent.WaitOne();
//Console.WriteLine("等著QueueUserWorkItem完成后才執(zhí)行");
// SetWait();
// ThreadPool實(shí)現(xiàn)線程的重用
// ThreadPoolTest();
// Thread
ThreadTest();
Console.WriteLine($"end ThreadId: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
Console.ReadKey();
}
static void DoSomethingLong(string para)
{
Console.WriteLine($"{para} ThreadId: {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}");
}
/// <summary>
/// 設(shè)置線程池線程個數(shù)
/// </summary>
static void SetThreadPool()
{
Console.WriteLine("************設(shè)置最多線程數(shù)和最少線程數(shù)****************");
// 設(shè)置最大線程
ThreadPool.SetMaxThreads(16, 16);
// 設(shè)置最小線程
ThreadPool.SetMinThreads(8, 8);
}
static void SetWait()
{
// 設(shè)置最大線程
ThreadPool.SetMaxThreads(16, 16);
// 設(shè)置最小線程
ThreadPool.SetMinThreads(8, 8);
ManualResetEvent manualResetEvent = new ManualResetEvent(false);
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
int k = i;
ThreadPool.QueueUserWorkItem(p =>
{
Console.WriteLine(k);
if (k < 18)
{
manualResetEvent.WaitOne();
}
else
{
// 設(shè)為true
manualResetEvent.Set();
}
});
}
if (manualResetEvent.WaitOne())
{
Console.WriteLine("沒有死鎖、、、");
}
else
{
Console.WriteLine("發(fā)生死鎖、、、");
}
}
/// <summary>
/// 測試ThreadPool線程重用
/// </summary>
static void ThreadPoolTest()
{
// 線程重用
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => DoSomethingLong("ThreadPool"));
Thread.Sleep(10 * 1000);
Console.WriteLine("前面的計算都完成了。。。。。。。。");
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => DoSomethingLong("ThreadPool"));
ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => DoSomethingLong("ThreadPool"));
}
/// <summary>
/// 測試Thread線程重用
/// </summary>
static void ThreadTest()
{
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
new Thread(() => DoSomethingLong("Threads")).Start();
}
Thread.Sleep(10 * 1000);
Console.WriteLine("前面的計算都完成了。。。。。。。。");
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
new Thread(() => DoSomethingLong("btnThreads")).Start();
}
}
}
}到此這篇關(guān)于C#多線程之線程池ThreadPool用法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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