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Windows2000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
publicstaticboolQueueUserWorkItem(WaitCallback);
重载的方法如下，参数object将传递给WaitCallback所代表的方法
publicstaticboolQueueUserWorkItem(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：
usingSystem;
usingSystem.Collections;
usingSystem.Threading;
namespaceThreadExample
{
//这是用来保存信息的数据结构，将作为参数被传递
publicclassSomeState
{
publicintCookie;
publicSomeState(intiCookie)
{
Cookie=iCookie;
}
}
publicclassAlpha
{
publicHashtableHashCount;
publicManualResetEventeventX;
publicstaticintiCount=0;
publicstaticintiMaxCount=0;
publicAlpha(intMaxCount)
{
HashCount=newHashtable(MaxCount);
iMaxCount=MaxCount;
}
//线程池里的线程将调用Beta()方法
publicvoidBeta(Objectstate)
{
//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;
}
intiX=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(refiCount);
if(iCount==iMaxCount)
{
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("SettingeventX");
eventX.Set();
}
}
}
publicclassSimplePool
{
publicstaticintMain(string[]args)
{
Console.WriteLine("ThreadPoolSample:");
boolW2K=false;
intMaxCount=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
ManualResetEventeventX=newManualResetEvent(false);
Console.WriteLine("Queuing{0}itemstoThreadPool",MaxCount);
AlphaoAlpha=newAlpha(MaxCount);
//创建工作项
//注意初始化oAlpha对象的eventX属性
oAlpha.eventX=eventX;
Console.WriteLine("QueuetoThreadPool0");
try
{
//将工作项装入线程池
//这里要用到Windows2000以上版本才有的API，所以可能出现NotSupportException异常
ThreadPool.QueueUserWorkItem(newWaitCallback(oAlpha.Beta),newSomeState(0));
W2K=true;
}
catch(NotSupportedException)
{
Console.WriteLine("TheseAPI'smayfailwhencalledonanon-Windows2000system.");
W2K=false;
}
if(W2K)//如果当前系统支持ThreadPool的方法.
{
for(intiItem=1;iItem<MaxCount;iItem++)
{
//插入队列元素
Console.WriteLine("QueuetoThreadPool{0}",iItem);
ThreadPool.QueueUserWorkItem(newWaitCallback(oAlpha.Beta),newSomeState(iItem));
}
Console.WriteLine("WaitingforThreadPooltodrain");
//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("ThreadPoolhasbeendrained(Eventfired)");
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Loadacrossthreads");
foreach(objectoinoAlpha.HashCount.Keys)
Console.WriteLine("{0}{1}",o,oAlpha.HashCount[o]);
}
Console.ReadLine();
return0;
}
}
}
}
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。