线程池

线程池

 “线程池”是可以用来在后台执行多个任务的线程集合。这使主线程可以自由地异步执行其他任务。
线程池通常用于服务器应用程序。每个传入请求都将分配给线程池中的一个线程，因此可以异步处理请求，而不会占用主线程，也不会延迟后续请求的处理。
一旦池中的某个线程完成任务，它将返回到等待线程队列中，等待被再次使用。这种重用使应用程序可以避免为每个任务创建新线程的开销。
线程池通常具有最大线程数限制。如果所有线程都繁忙，则额外的任务将放入队列中，直到有线程可用时才能够得到处理。
您可以实现自己的线程池，但是通过 ThreadPool 类使用 .NET Framework 提供的线程池更容易一些。
下面的示例使用 .NET Framework 线程池计算 20 和 40 之间的十个数的 Fibonacci 结果。每个 Fibonacci 结果都由 Fibonacci 类表示，该类提供一种名为 ThreadPoolCallback 的方法来执行此计算。将创建表示每个 Fibonacci 值的对象，ThreadPoolCallback 方法将传递给 QueueUserWorkItem，它分配池中的一个可用线程来执行此方法。
由于为每个 Fibonacci 对象都提供了一个半随机值来进行计算，而且十个线程都将竞争处理器时间，因此无法提前知道十个结果全部计算出来所需的时间。因此在构造期间为每个 Fibonacci 对象传递 ManualResetEvent 类的一个实例。当计算完成时，每个对象都通知提供的事件对象，使主线程用 WaitAll 阻止执行，直到十个 Fibonacci 对象全部计算出了结果。然后 Main 方法将显示每个 Fibonacci 结果。

 

 

using System;
using System.Threading;

public class Fibonacci
{
    private int _n;
    private int _fibOfN;
    private ManualResetEvent _doneEvent;

    public int N { get { return _n; } }
    public int FibOfN { get { return _fibOfN; } }

    // Constructor.
    public Fibonacci(int n, ManualResetEvent doneEvent)
    {
        _n = n;
        _doneEvent = doneEvent;
    }

    // Wrapper method for use with thread pool.
    public void ThreadPoolCallback(Object threadContext)
    {
        int threadIndex = (int)threadContext;
        Console.WriteLine("thread {0} started...", threadIndex);
        _fibOfN = Calculate(_n);
        Console.WriteLine("thread {0} result calculated...", threadIndex);
        _doneEvent.Set();
    }

    // Recursive method that calculates the Nth Fibonacci number.
    public int Calculate(int n)
    {
        if (n <= 1)
        {
            return n;
        }

        return Calculate(n - 1) + Calculate(n - 2);
    }
}

public class ThreadPoolExample
{
    static void Main()
    {
        const int FibonacciCalculations = 10;

        // One event is used for each Fibonacci object.
        ManualResetEvent[] doneEvents = new ManualResetEvent[FibonacciCalculations];
        Fibonacci[] fibArray = new Fibonacci[FibonacciCalculations];
        Random r = new Random();

        // Configure and start threads using ThreadPool.
        Console.WriteLine("launching {0} tasks...", FibonacciCalculations);
        for (int i = 0; i < FibonacciCalculations; i++)
        {
            doneEvents[i] = new ManualResetEvent(false);
            Fibonacci f = new Fibonacci(r.Next(20, 40), doneEvents[i]);
            fibArray[i] = f;
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(f.ThreadPoolCallback, i);
        }

        // Wait for all threads in pool to calculate.
        WaitHandle.WaitAll(doneEvents);
        Console.WriteLine("All calculations are complete.");

        // Display the results.
        for (int i= 0; i<FibonacciCalculations; i++)
        {
            Fibonacci f = fibArray[i];
            Console.WriteLine("Fibonacci({0}) = {1}", f.N, f.FibOfN);
        }
    }
}

下面是运行结果

 

launching 10 tasks...
thread 0 started...
thread 1 started...
thread 1 result calculated...
thread 2 started...
thread 2 result calculated...
thread 3 started...
thread 3 result calculated...
thread 4 started...
thread 0 result calculated...
thread 5 started...
thread 5 result calculated...
thread 6 started...
thread 4 result calculated...
thread 7 started...
thread 6 result calculated...
thread 8 started...
thread 8 result calculated...
thread 9 started...
thread 9 result calculated...
thread 7 result calculated...
All calculations are complete.
Fibonacci(38) = 39088169
Fibonacci(29) = 514229
Fibonacci(25) = 75025
Fibonacci(22) = 17711
Fibonacci(38) = 39088169
Fibonacci(29) = 514229
Fibonacci(29) = 514229
Fibonacci(38) = 39088169
Fibonacci(21) = 10946
Fibonacci(27) = 196418