Nutshell.ThreadWorkerPool .Net线程池设计
功能描述:
- 支持创建多个线程池,并统一管理
- 支持不同线程池的容量控制,以及最少活动线程的设置
- 支持不同线程池中活动线程的闲时设置,即线程空闲时间到期后即自动被回收
结构设计:
- ThreadWorkerPoolManager: 线程池管理器,用于统一创建,获取,销毁线程池,使用单例模式
- ThreadWorkerPool: 线程池,用于管理指定数量的线程,由ThreadWorkerPoolManager管理,自身无法创建与销毁
- TheadWorkerPoolItem: 线程池项,用于包装线程工作器,协助ThreadWorkerPool更好的管理线程,例如取出,放回,闲时的控制
- TheadWorker: 线程工作器,用于包装系统线程System.Threading.Thread,使其可以重复使用,减少Thrad创建和销毁的性能开销
结构关系图:

详细设计:
ThreadWoker
要点设计:
- 完成一次任务后,System.Threading.Thread不能被系统销毁, 默认情况下new Thread(ThreadStart start).Start(), 当ThreadStart委托的任务完成后,系统将销毁该线程,也就是说创建一个System.Threading.Thread实例只能使用一次;为了使线程能被重复使用,ThreadWoker将使用 while+sleeping 的方式对系统线程进行包装,同时使用AutoResetEvent代替Thread.Sleep(timeout)来达到更佳的控制
- 闲时设计,线程资源是极其宝贵的系统资源,如果线程池中存在大量的空闲线程这是一种浪费,极端情况下将影响系统的稳定性和工作效率;ThreadWorker将使用AutoResetEvent和事件通知的方式来代替在线程池中定期轮询检查的方式,每完成一个任务将重新开始空闲时间的计算,如果ThreadWorker在线程池中被取出,那么ThreadWorker空闲时间将永远不会到期,直到ThreadWorker被返回线程池后才重新开始空闲时间的计算
状态图:

关键代码:
private void ThreadWorking()
{
while (_status != ThreadWorkerStatus.Abort)
{
//WaitOne 返回false表示等待超时,true接到取消等待的通知
//这里利用AutoResetEvent.WaitOne的特性来设计闲时控制,false表示空闲到期,true表示新的任务开始
if (!_waitEvent.WaitOne(_idleTime))
{
if (!_isCanIdleExpired) //_isCanIdleExpired变量控制是否允许超时,例如被取出后将不能超时
continue; _status = ThreadWorkerStatus.Abort;
_waitEvent.Close();
_waitEvent.Dispose();
if (OnIdleExpired != null)
OnIdleExpired(this, null); //空闲到期事件通知
return;
}
else if (_status == ThreadWorkerStatus.Abort)
return; try
{
Working();
}
catch (Exception ex)
{
_logger.TraceEvent(TraceEventType.Error, (int)TraceEventType.Error, ex.ToString());
}
finally
{
_status = ThreadWorkerStatus.Idle;
if (OnWorkCompleted != null)
OnWorkCompleted(this, null); //任务完成事件通知
}
}
}
public void Work()
{
if (_status == ThreadWorkerStatus.Abort)
throw new InvalidOperationException("this ThreadWorker was Abort!"); if (_status == ThreadWorkerStatus.Working)
throw new InvalidOperationException("this ThreadWorker was working, unable to duplicate work!"); _status = ThreadWorkerStatus.Working;
_waitEvent.Set(); //通知线程有个新的工作要开始
}
ThreadWorkerPoolItem
要点设计:
- 链接ThreadWorker和线程池,线程池通过ThreadWorkerPoolItem控制ThreadWorker在线程池的取出,放回,销毁
- 通过订阅ThreadWorker的空闲到期事件OnIdleExpired,来完成线程池对线程的移除
- 通过订阅ThreadWorker的任务完成事件OnWorkCompleted,来完成线程返回线程池的操作
- 提供剩余空闲时间查询,来为线程池提供更优线程取出方案
完整代码:
public sealed class ThreadWorkerPoolItem
{
private ThreadWorkerPoolItemStatus _status;
private readonly ThreadWorkerBase _threadWorker;
private readonly ThreadWorkerPoolBase _threadWorkerPool;
private readonly int _idleTime;
private DateTime _startIdleTime; internal ThreadWorkerPoolItem(ThreadWorkerPoolBase pool, ThreadWorkerBase threadWorker, ThreadWorkerPoolSettings poolSettings)
{
_threadWorkerPool = pool;
_threadWorker = threadWorker;
_threadWorker.OnIdleExpired += _threadWorker_OnIdleExpired;
_threadWorker.OnWorkCompleted += _threadWorker_OnWorkCompleted;
_threadWorker.Start();
_status = ThreadWorkerPoolItemStatus.Idle;
_idleTime = poolSettings.IdleTime;
} void _threadWorker_OnWorkCompleted(object sender, EventArgs args)
{
_threadWorkerPool.Return(this);
} void _threadWorker_OnIdleExpired(object sender, EventArgs args)
{
_threadWorkerPool.Remove(this);
} internal ThreadWorkerPoolItemStatus Status
{
get
{
if (_threadWorker.Status == ThreadWorkerStatus.Abort || _status == ThreadWorkerPoolItemStatus.Abort)
return ThreadWorkerPoolItemStatus.Abort; return _status;
}
} internal int SurplusIdleTime
{
get
{
if (_status == ThreadWorkerPoolItemStatus.Take || _idleTime == -)
return -; int idledTime = (int)(_startIdleTime - DateTime.Now).TotalMilliseconds;
if (idledTime >= _idleTime)
return ; return idledTime;
}
} internal void SetTake()
{
_threadWorker.IsCanIdleExpried = false;
_status = ThreadWorkerPoolItemStatus.Take;
} internal void SetIdle()
{
_startIdleTime = DateTime.Now;
_status = ThreadWorkerPoolItemStatus.Idle;
_threadWorker.IsCanIdleExpried = true;
} internal ThreadWorkerBase ThreadWorker
{
get { return _threadWorker; }
}
}
ThreadWorkerPool
要点设计:
- 使用Lock配合ThreadWorkerPoolItem的状态来确保多线程下,每次取出的都是空闲的ThreadWorker
- 取出的超时设计,由于线程池有容量控制,高并发下必然导致线程池满负荷,提供超时设置,有利于使用者自行控制满负荷情况下的处理;ThreadWorkerPool将使用while+sleeping的方式,同时使用AutoResetEvent代替Thread.Sleep(timeout)来达到更佳的控制,当一个线程被放回线程池时,另一等待获取者立即获取,而无需等待下一次轮询的到来
关键代码:
protected bool TryTake(int timeout, out ThreadWorkerBase threadWorker)
{
threadWorker = null;
lock (_takeLocker)
{
ThreadWorkerPoolItem worker = null;
DateTime startWaitTime;
while (!_isDestoryed)
{
worker = _threadWorkerList.Where(e => e.Status == Core.ThreadWorkerPoolItemStatus.Idle).OrderByDescending(e => e.SurplusIdleTime).FirstOrDefault();
if (worker == null)
{
if (_threadWorkerList.Count < _settings.MaxThreadWorkerCount)
{
worker = this.CreatePoolItem(_threadWorkerList.Count + , _settings.IdleTime);
worker.SetTake();
_threadWorkerList.Add(worker);
threadWorker = worker.ThreadWorker;
return true;
} startWaitTime = DateTime.Now;
if (!_takeWaitEvent.WaitOne(timeout))
{
threadWorker = null;
return false;
} if (timeout != -)
{
timeout = timeout - (int)(DateTime.Now - startWaitTime).TotalMilliseconds;
if (timeout <= )
{
threadWorker = null;
return false;
}
}
continue;
} threadWorker = worker.ThreadWorker;
worker.SetTake();
return true;
} threadWorker = null;
return false;
}
}
internal void Return(ThreadWorkerPoolItem item)
{
item.SetIdle();
_takeWaitEvent.Set();
}
ThreadWorkerPoolManager使用单例模式管理,代码过于简单这里就不贴了......
有兴趣的同学可以点击这里进行下载源码查看:Nutshell.ThreadWorkerPool.zip
github 开源地址: https://github.com/zcylife/Nutshell
Nutshell.ThreadWorkerPool .Net线程池设计的更多相关文章
- Net线程池设计
Net线程池设计 功能描述: 支持创建多个线程池,并统一管理 支持不同线程池的容量控制,以及最少活动线程的设置 支持不同线程池中活动线程的闲时设置,即线程空闲时间到期后即自动被回收 结构设计: Thr ...
- 【转载】深度解读 java 线程池设计思想及源码实现
总览 开篇来一些废话.下图是 java 线程池几个相关类的继承结构: 先简单说说这个继承结构,Executor 位于最顶层,也是最简单的,就一个 execute(Runnable runnable) ...
- Java并发指南12:深度解读 java 线程池设计思想及源码实现
深度解读 java 线程池设计思想及源码实现 转自 https://javadoop.com/2017/09/05/java-thread-pool/hmsr=toutiao.io&utm_ ...
- Java - 线程池设计与选择
http://ifeve.com/how-to-calculate-threadpool-size/ 任务一般可分为:CPU密集型.IO密集型.混合型,对于不同类型的任务需要分配不同大小的线程池. C ...
- 谈谈Java的线程池设计
在实际项目中,如果因为想异步执行暂时性的任务而不断创建线程是很浪费资源的事情(当一个任务执行完后,线程也没用了).这种情况下,最好是将任务提交给线程池执行. 所谓池,就是将管理某一种资源,对资源进行复 ...
- 分享一个自制的 .net线程池
扯淡 由于项目需求,需要开发一些程序去爬取一些网站的信息,算是小爬虫程序吧.爬网页这东西是要经过网络传输,如果程序运行起来串行执行请求爬取,会很慢,我想没人会这样做.为了提高爬取效率,必须使用多线程并 ...
- 线程池原理及创建(C++实现)
http://www.cnblogs.com/lidabo/p/3328402.html 本文给出了一个通用的线程池框架,该框架将与线程执行相关的任务进行了高层次的抽象,使之与具体的执行任务无关.另外 ...
- 线程池原理及创建并C++实现
本文给出了一个通用的线程池框架,该框架将与线程执行相关的任务进行了高层次的抽象,使之与具体的执行任务无关.另外该线程池具有动态伸缩性,它能根据执行任务的轻重自动调整线程池中线程的数量.文章的最后,我们 ...
- C#的线程池的那些事
最近在做站时发现,线程池的问题很棘手,所以总结了一篇关于线程池的文章,原文地址:http://www.shuonar.com/blog/ac16496b-87ec-4790-a9ea-d69bbffa ...
随机推荐
- bug经验
1.异常信息丢失导致定位问题困难. 2.findbugs工具 3.在某些if语句判断中return,可能会导致文件句柄无法关闭. 4.lastmodified()在win下和linux下的处理是不同的 ...
- 关于nginx架构探究(1)
nginx的架构主要是有一个主监控进程:master;三个工作进程:worker:还有Cache的两个进程.back-end-server是后端服务器,主要是处理后台逻辑.nginx作为代理服务器需要 ...
- Qt编程之实现属性窗口编辑器
类似于这种: 就是右下角这个框,有属性名字和对应的value编辑. 这个Widget是作为一个QDockWidget被添加到QMainWindow中的.QMainWindow必须要有centralWi ...
- [poj 1364]King[差分约束详解(续篇)][超级源点][SPFA][Bellman-Ford]
题意 有n个数的序列, 下标为[1.. N ], 限制条件为: 下标从 si 到 si+ni 的项求和 < 或 > ki. 一共有m个限制条件. 问是否存在满足条件的序列. 思路 转化为差 ...
- 推荐2个小工具 .NET reflector resharper
- html p标签换行问题
/*p标签自动换行*/ p{ word-wrap:break-word; word-break:normal; } /*p强制不换行*/ p{ white-space:nowrap; } /*块级元素 ...
- poj 1328 Radar Installation(贪心)
Description Assume the coasting is an infinite straight line. Land is in one side of coasting, sea i ...
- Android 应用间的集成
第一次在手机上安装wsm tools时发现wsm只是个简单的集成框架,需要用其中的工具还需要单独安装,而安装一个工具以后发现图标没有显示,感觉很神奇,最近工作需要,也要做android应用间的集成,研 ...
- iOS7状态栏字体颜色修改
iOS7中,默认的状态栏字体颜色是黑色的,如何修改为其它颜色呢? 1.在项目的*info.plist中增加 View controller-based status bar appearance 属性 ...
- Oracle的sql语句中case关键字的用法 & 单双引号的使用
关于sql中单引号和双引号的使用,来一点说明: 1. 查询列的别名如果含有汉字或者特殊字符(如以'_'开头),需要用双引号引起来.而且只能用双引号,单引号是不可以的. 2. 如果想让某列返回固定的值, ...