.NET异步和多线程系列（二）- Thread和ThreadPool
一、Thread类
C#里面的多线程：Thread类是C#语言对线程对象的一个封装。
首先看下如何开启线程，执行委托的内容：
/// <summary> /// 一个比较耗时耗资源的私有方法 /// </summary> private void DoSomethingLong(string name) { Console.WriteLine($"****************DoSomethingLong Start {name} {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} " + $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}***************"); long lResult = 0; for (int i = 0; i < 1_000_000_000; i++) { lResult += i; } Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine($"****************DoSomethingLong End {name} {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} " + $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")} {lResult}***************"); }
/// <summary> /// 多线程 Thread类是.NET Framework 1.0的时候出现的 /// Thread：C#对线程对象的一个封装 /// </summary> private void btnThread_Click(object sender, EventArgs e) { Console.WriteLine($"****************btnThread_Click Start {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} " + $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}***************"); { ParameterizedThreadStart method = o => this.DoSomethingLong("btnThread_Click"); Thread thread = new Thread(method); thread.Start("浪子天涯");//开启线程，执行委托的内容 } Console.WriteLine($"****************btnThread_Click End {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} " + $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}***************"); }
线程等待、线程优先级、前台线程和后台线程：
{ ThreadStart method = () => { Thread.Sleep(5000); this.DoSomethingLong("btnThread_Click"); Thread.Sleep(5000); }; Thread thread = new Thread(method); thread.Start(); //开启线程，执行委托的内容 //该花括号内的这些方法已经被微软抛弃了，建议不要去用 { //thread.Suspend(); //暂停 //thread.Resume();//恢复 真的不该要的，暂停不一定马上暂停；让线程操作太复杂了 //thread.Abort(); //线程是计算机资源，程序想停下线程，只能向操作系统通知(线程抛异常)， //会有延时/不一定能真的停下来 //Thread.ResetAbort(); } //1等待 while (thread.ThreadState != ThreadState.Stopped) { Thread.Sleep(200); //当前线程休息200ms } //2 Join等待 thread.Join(); //运行这句代码的线程，等待thread的完成 thread.Join(1000); //最多等待1000ms Console.WriteLine("这里是线程执行完之后才操作。。。"); //最高优先级：优先执行，但不代表优先完成看，甚至说极端情况下，还有意外发生，不能通过这个来控制线程的执行先后顺序 thread.Priority = ThreadPriority.Highest; //是否是后台线程 默认是false thread.IsBackground = false; //默认是false 前台线程，进程关闭，线程需要计算完后才退出 //thread.IsBackground = true;//关闭进程，线程退出 }
下面来看下Thread类的使用：
基于Thread封装一个带有回调的
/// <summary> /// 基于Thread封装一个回调 /// 回调：启动子线程执行动作A--不阻塞--A执行完后子线程会执行动作B /// </summary> /// <param name="threadStart">多线程执行的操作</param> /// <param name="actionCallback">线程完成后，回调的动作</param> private void ThreadWithCallBack(ThreadStart threadStart, Action actionCallback) { //Thread thread = new Thread(threadStart); //thread.Start(); //thread.Join(); //错了，因为方法被阻塞了 //actionCallback.Invoke(); ThreadStart method = new ThreadStart(() => { threadStart.Invoke(); actionCallback.Invoke(); }); new Thread(method).Start(); }
{ ThreadStart threadStart = () => this.DoSomethingLong("btnThread_Click"); Action actionCallBack = () => { Thread.Sleep(2000); Console.WriteLine($"This is Calllback {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")}"); }; this.ThreadWithCallBack(threadStart, actionCallBack); }
基于Thread封装一个带有返回值的
/// <summary> /// 基于Thread封装一个带有返回值的 /// 1 异步，非阻塞的 /// 2 还能获取到最终计算结果 /// /// 既要不阻塞，又要计算结果？不可能！故此处返回一个委托，当外部需要使用结果的时候再阻塞，此时可能已经计算完了。 /// </summary> private Func<T> ThreadWithReturn<T>(Func<T> func) { T t = default(T); ThreadStart threadStart = new ThreadStart(() => { t = func.Invoke(); }); Thread thread = new Thread(threadStart); thread.Start(); return new Func<T>(() => { thread.Join(); //thread.ThreadState return t; }); }
{ Func<int> func = () => { Thread.Sleep(5000); return DateTime.Now.Year; }; Func<int> funcThread = this.ThreadWithReturn(func);//非阻塞 Console.WriteLine("do something 1"); Console.WriteLine("do something 2"); Console.WriteLine("do something 3"); int iResult = funcThread.Invoke();//阻塞 }
控制线程的数量（仅供参考）：
{ List<Thread> threads = new List<Thread>(); for (int i = 0; i < 100; i++) { if (threads.Count(t => t.ThreadState == ThreadState.Running) < 10) { Thread thread = new Thread(new ThreadStart(() => { })); thread.Start(); threads.Add(thread); } else { Thread.Sleep(200); } } }
二、ThreadPool类
由于Thread类功能繁多，反而用不好--就像给4岁小孩一把热武器，反而会造成更大的伤害。而且对线程数量也是没有管控的。故微软在.NET Framework 2.0推出来ThreadPool线程池。
如果某个对象创建和销毁代价比较高，同时这个对象还可以反复使用的，就需要一个池子。
保存多个这样的对象，需要用的时候从池子里面获取；用完之后不用销毁，放回池子；(享元模式)
节约资源提升性能；此外，还能管控总数量，防止滥用；
ThreadPool的线程都是后台线程。
下面我们直接来看下相关代码：
/// <summary> /// ThreadPool线程池 /// 由于Thread类功能繁多，反而用不好--就像给4岁小孩一把热武器，反而会造成更大的伤害 /// 对线程数量是没有管控的 /// /// 线程池是.NET Framework 2.0推出来的 /// 如果某个对象创建和销毁代价比较高，同时这个对象还可以反复使用的，就需要一个池子 /// 保存多个这样的对象，需要用的时候从池子里面获取；用完之后不用销毁，放回池子；(享元模式) /// 节约资源提升性能；此外，还能管控总数量，防止滥用； /// /// ThreadPool的线程都是后台线程 /// /// 大家课后可以试试，基于ThreadPool去封装回调--返回值的 /// </summary> private void btnThreadPool_Click(object sender, EventArgs e) { Console.WriteLine($"****************btnThreadPool_Click Start {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} " + $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}***************"); //启动线程 { ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => this.DoSomethingLong("btnThreadPool_Click1")); ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => this.DoSomethingLong("btnThreadPool_Click2"), "浪子天涯"); } { ThreadPool.GetMaxThreads(out int workerThreads, out int completionPortThreads); Console.WriteLine($"当前电脑最大workerThreads={workerThreads} 最大completionPortThreads={completionPortThreads}"); ThreadPool.GetMinThreads(out int workerThreadsMin, out int completionPortThreadsMin); Console.WriteLine($"当前电脑最小workerThreads={workerThreadsMin} 最大completionPortThreads={completionPortThreadsMin}"); //设置的线程池数量是进程全局的（慎用，一般不用） //委托异步调用--Task--Parrallel--async/await 全部都是线程池的线程 //直接new Thread不受这个数量限制的(但是会占用线程池的线程数量) ThreadPool.SetMaxThreads(8, 8); //设置的最大值，必须大于CPU核数，否则设置无效 ThreadPool.SetMinThreads(2, 2); Console.WriteLine("====================设置线程池数量最大最小===================="); ThreadPool.GetMaxThreads(out int workerThreads1, out int completionPortThreads1); Console.WriteLine($"当前电脑最大workerThreads={workerThreads1} 最大completionPortThreads={completionPortThreads1}"); ThreadPool.GetMinThreads(out int workerThreadsMin1, out int completionPortThreadsMin1); Console.WriteLine($"当前电脑最大workerThreads={workerThreadsMin1} 最大completionPortThreads={completionPortThreadsMin1}"); } //线程等待 { ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false); //false---关闭---Set打开---true---WaitOne就能通过 //true---打开--ReSet关闭---false--WaitOne就只能等待 ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => { this.DoSomethingLong("btnThreadPool_Click1"); mre.Set(); }); Console.WriteLine("Do Something 1"); Console.WriteLine("Do Something 2"); Console.WriteLine("Do Something 3"); mre.WaitOne(); Console.WriteLine("任务已经完成了。。。"); } //写多线程的时候有这么一种说法：不要阻塞线程池里面的线程。 //下面是一个死锁的例子 { ThreadPool.SetMaxThreads(8, 8); ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false); for (int i = 0; i < 10; i++) { int k = i; //此处必须声明一个变量存放i的值，不能直接使用i变量，否则会有问题 ThreadPool.QueueUserWorkItem(t => { Console.WriteLine($"{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} show {k}"); if (k == 9) //设置了最多只允许8个线程，但此处是9，导致死锁了 { mre.Set(); //开关打开 } else { mre.WaitOne(); //线程等待，阻塞 } }); } if (mre.WaitOne()) //开关没打开，一直等待，死锁了 { Console.WriteLine("任务全部执行成功！"); } } Console.WriteLine($"****************btnThreadPool_Click End {Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString("00")} " + $"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}***************"); }
Demo源码：
链接：https://pan.baidu.com/s/1wVscaka37emNGz9x-rm0qA 提取码：3l2e
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