1. 應用程序中線程把大部分的時間花費在等待狀態,等待某個事件發生,然後給予響應。這壹般使用 ThreadPool(線程池)來解決。
2. 線程平時都處於休眠狀態,只是周期性地被喚醒。這壹般使用 Timer(定時器)來解決。
ThreadPool 類提供壹個由系統維護的線程池(可以看作壹個線程的容器),該容器需要 Windows 2000 以上系統支持,因為其中某些方法調用了只有高版本的Windows 才有的 API 函數。
將線程安放在線程池裏,需使用 ThreadPool.QueueUserWorkItem() 方法,該方法的原型如下:
// 將壹個線程放進線程池,該線程的 Start() 方法將調用 WaitCallback 代理對象代表的函數
public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback);
// 重載的方法如下,參數 object 將傳遞給 WaitCallback 所代表的方法
public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback, object);
註意:
ThreadPool 類是壹個靜態類,妳不能也不必要生成它的對象。而且壹旦使用該方法在線程池中添加了壹個項目,那麽該項目將是無法取消的。這裏妳無需自己建立線程,只需把妳要做的工作寫成函數,然後作為參數傳遞給ThreadPool.QueueUserWorkItem()方法就行了,傳遞的方法就是依靠 WaitCallback 代理對象,而線程的建立、管理、運行等工作都是由系統自動完成的,妳無須考慮那些復雜的細節問題。
ThreadPool 的用法:
首先程序創建了壹個 ManualResetEvent 對象,該對象就像壹個信號燈,可以利用它的信號來通知其它線程。本例中,當線程池中所有線程工作都完成以後,ManualResetEvent 對象將被設置為有信號,從而通知主線程繼續運行。
ManualResetEvent 對象有幾個重要的方法:
初始化該對象時,用戶可以指定其默認的狀態(有信號/無信號);
在初始化以後,該對象將保持原來的狀態不變,直到它的 Reset() 或者 Set() 方法被調用:
Reset():
將其設置為無信號狀態;
Set():
將其設置為有信號狀態。
WaitOne():
使當前線程掛起,直到 ManualResetEvent 對象處於有信號狀態,此時該線程將被激活。然後,程序將向線程池中添加工作項,這些以函數形式提供的工作項被系統用來初始化自動建立的線程。當所有的線程都運行完了以後,ManualResetEvent.Set() 方法被調用,因為調用了 ManualResetEvent.WaitOne() 方法而處在等待狀態的主線程將接收到這個信號,於是它接著往下執行,完成後邊的工作。
using System;
using System.Collections;
using System.Threading;
namespace ThreadExample
{
/// <summary>
/// 這是用來保存信息的數據結構,將作為參數被傳遞
/// </summary>
public class SomeState
{
public int Cookie;
public SomeState(int iCookie)
{
Cookie = iCookie;
}
}
public class Alpha
{
public Hashtable HashCount;
public ManualResetEvent eventX;
public static int iCount = 0;
public static int iMaxCount = 0;
public Alpha(int MaxCount)
{
HashCount = new Hashtable(MaxCount);
iMaxCount = MaxCount;
}
/// <summary>
/// 線程池裏的線程將調用 Beta()方法
/// </summary>
/// <param name="state"></param>
public void Beta(Object state)
{
// 輸出當前線程的 hash 編碼值和 Cookie 的值
Console.WriteLine(" {0} {1} :", Thread.CurrentThread.GetHashCode(), ((SomeState)state).Cookie);
Console.WriteLine("HashCount.Count=={0}, Thread.CurrentThread.GetHash Code()=={1}", HashCount.Count,
Thread.CurrentThread.GetHashCode());
lock (HashCount)
{
// 如果當前的 Hash 表中沒有當前線程的 Hash 值,則添加之
if (!HashCount.ContainsKey(Thread.CurrentThread.GetHashCode()))
HashCount.Add(Thread.CurrentThread.GetHashCode(), 0);
HashCount[Thread.CurrentThread.GetHashCode()] = ((int)HashCount[Thread.CurrentThread.GetHashCode()]) + 1;
}
Thread.Sleep(2000);
// Interlocked.Increment() 操作是壹個原子操作,具體請看下面說明
Interlocked.Increment(ref iCount);
if (iCount == iMaxCount)
{
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Setting eventX ");
eventX.Set();
}
}
}
public class SimplePool
{
public static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Thread Pool Sample:");
bool W2K = false;
// 允許線程池中運行最多 10 個線程
int MaxCount = 10;
// 新建 ManualResetEvent 對象並且初始化為無信號狀態
ManualResetEvent eventX = new ManualResetEvent(false);
Console.WriteLine("Queuing {0} items to Thread Pool", MaxCount);
// 註意初始化 oAlpha 對象的 eventX 屬性
Alpha oAlpha = new Alpha(MaxCount);
oAlpha.eventX = eventX;
Console.WriteLine("Queue to Thread Pool 0");
try
{
// 將工作項裝入線程池
// 這裏要用到 Windows 2000 以上版本才有的 API,所以可能出現 NotSupp ortException 異常
ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(oAlpha.Beta), new SomeState(0));
W2K = true;
}
catch (NotSupportedException)
{
Console.WriteLine("These API's may fail when called on a non-Wind ows 2000 system.");
W2K = false;
}
if (W2K) // 如果當前系統支持 ThreadPool 的方法.
{
for (int iItem = 1; iItem < MaxCount; iItem++)
{
// 插入隊列元素
Console.WriteLine("Queue to Thread Pool {0}", iItem);
ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(oAlpha.Beta), new SomeState(iItem));
}
Console.WriteLine("Waiting for Thread Pool to drain");
// 等待事件的完成,即線程調用 ManualResetEvent.Set() 方法
eventX.WaitOne(Timeout.Infinite, true);
// WaitOne() 方法使調用它的線程等待直到 eventX.Set() 方法被調用
Console.WriteLine("Thread Pool has been drained (Event fired)");
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("Load across threads");
foreach (object o in oAlpha.HashCount.Keys)
{
Console.WriteLine("{0} {1}", o, oAlpha.HashCount[o]);
}
}
Console.ReadLine();
}
}
}
程序中應該引起註意的地方:
SomeState 類是壹個保存信息的數據結構,它作為參數被傳遞給每壹個線程,因為妳需要把壹些有用的信息封裝起來提供給線程,而這種方式是非常有效的。
程序出現的 InterLocked 類也是專為多線程程序而存在的,它提供了壹些有用的原子操作。原子操作:就是在多線程程序中,如果這個線程調用這個操作修改壹個變量,那麽其他線程就不能修改這個變量了,這跟 lock 關鍵字在本質上是壹樣的。