Thread与ThreadPool的内存之战

Thread与ThreadPool使用的时候在内存里对象是如何分布的呢？
今天我们就从内存堆的角度分析下两者。
先上小白鼠代码：


static void Main(string[] args)

        {

            for (int i = 0; i < 30; i++)

            {

                Thread t = new Thread(new ThreadStart(ThreadProc));

                t.Name = "Overred_" + i;

                t.Start();

            }

            Console.Read();

        }

        static void ThreadProc()

        {

            try

            {

                for (int i = 0; i < 10; i++)

                {

                     Console.WriteLine("{0}  Value:{1}",Thread.CurrentThread.Name,i);

                }

               

            }

            catch (Exception ex)

            {

                Console.WriteLine(ex.Message);

            }

        }

以上代码非常简单，就是循环启动30个线程去执行同一个方法ThreadProc(),然后打印出结果。 

现在提出问题1：当Main里的30个线程都把ThreadProc()方法执行完毕后，这些Threads是自动消亡还是被GC回收，还是变成DeadThread？ 

好，拿出我们的看家工具windbg，来debug一把。 

首先启动我们的程序，然后打开windbg，然后F6，Attach我们的exe 

1,加载mscorwks(.net 2.0或者以上)

0:003> .loadby sos mscorwks

2,查看该程序的线程情况


0:003> !Threads

*** ERROR: Symbol file could not be found.  Defaulted to export symbols for 

C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\mscorwks.dll - 

PDB symbol for mscorwks.dll not loaded

ThreadCount: 32

UnstartedThread: 0

BackgroundThread: 1

PendingThread: 0

DeadThread: 30

Hosted Runtime: no

                                      PreEmptive   GC Alloc           Lock

       ID OSID ThreadOBJ    State     GC       Context       Domain   Count APT Exception

   0    1 25e4 00518858      a020 Enabled  013f878c:013f9fe8 00514818     1 MTA

   2    2 24b8 00526f20      b220 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 MTA (Finalizer)

XXXX    3    0 00533028      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    4    0 00536858      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    5    0 005385c8      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    6    0 005393d0      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    7    0 00534fd8      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    8    0 0053a5c0      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    9    0 0053b3c8      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    a    0 0053bfc0      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    b    0 0053eba8      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    c    0 00543370      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    d    0 00543b38      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    e    0 00544700      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX    f    0 00544ec8      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   10    0 00545690      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   11    0 00545ee0      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   12    0 005466c0      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   13    0 00546a88      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   14    0 00546e50      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   15    0 00547218      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   16    0 005475e0      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   17    0 005479a8      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   18    0 00547d70      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   19    0 00548138      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   1a    0 00548500      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   1b    0 005488c8      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   1c    0 00548c90      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   1d    0 00549058      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   1e    0 00549420      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   1f    0 005497e8      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

XXXX   20    0 00549bb0      9820 Enabled  00000000:00000000 00514818     0 Ukn

看红色加粗部分，我们总共有32个线程，而DeadThread为30个（其他2个为程序自身所有，其中一个BackgroundThread），先告诉你这30个死线程正式我们循环创建的线程，可以回答我提的第一个问题拉，没错，他们统统死拉，而且不会醒来，还占地方（不是永远占地方，待会我们用GC手动让它们消亡）。

3，然后我们继续看看内存堆上它们这些坏家伙如何分布：


0:003> !DumpHeap -type System.Threading -stat

total 155 objects

Statistics:

      MT    Count    TotalSize Class Name

79108930        1           32 System.Threading.ContextCallback

790fe284        2          144 System.Threading.ThreadAbortException

79124b74       30          600 System.Threading.ThreadHelper

79104de8       31         1116 System.Threading.ExecutionContext

790fe704       31         1736 System.Threading.Thread

791249e8       60         1920 System.Threading.ThreadStart

Total 155 objects

红色部分，31个Thread，对应着31个Context，每个线程在windows底层都是一个内核对象和一个栈空间，内核对象存放一些线程的统计信息，比如计数器以及一个上下文，就是我上次执行到那里等。而栈空间则是用来存放线程参数等。

4，我们来具体看下这些Thread们的MethodTable


0:003> !DumpHeap -MT 790fe704 

 Address       MT     Size

013c1708 790fe704       56     

013c178c 790fe704       56     

013c235c 790fe704       56     

013c2474 790fe704       56     

013c258c 790fe704       56     

013c26a4 790fe704       56     

013c27bc 790fe704       56     

013c28d4 790fe704       56     

013c29ec 790fe704       56     

013c2b04 790fe704       56     

013c2c1c 790fe704       56     

013c2d34 790fe704       56     

013c2e54 790fe704       56     

013c2f74 790fe704       56     

013c3094 790fe704       56     

013c31b4 790fe704       56     

013c32d4 790fe704       56     

013c33f4 790fe704       56     

013c3514 790fe704       56     

013c3634 790fe704       56     

013c3754 790fe704       56     

013c3874 790fe704       56     

013c3994 790fe704       56     

013c3ab4 790fe704       56     

013c3bd4 790fe704       56     

013c3cf4 790fe704       56     

013c3e14 790fe704       56     

013c3f34 790fe704       56     

013f8084 790fe704       56     

013f81a4 790fe704       56     

013f82c4 790fe704       56     

total 31 objects

Statistics:

      MT    Count    TotalSize Class Name

790fe704       31         1736 System.Threading.Thread

Total 31 objects

5，随便拿一个线程的Address来看看到底是谁占着我们的Thread而不让我们的GC回收掉


0:003> !GCRoot 013c3bd4

Note: Roots found on stacks may be false positives. Run "!help gcroot" for

more info.

Scan Thread 0 OSTHread 25e4

Scan Thread 2 OSTHread 24b8

DOMAIN(00514818):HANDLE(WeakSh):241298:Root:013c3bd4(System.Threading.Thread)

结果另我们很失望，他自己就是根，并没被其他任何对象所引用，什么情况下会出现此情况呢？我们先来看看对象在内存中分布的几种方式,我们只需在windbg里执行如下命令则知：


0:003> !Help gcroot

-------------------------------------------------------------------------------

!GCRoot [-nostacks] <Object address>

!GCRoot looks for references (or roots) to an object. These can exist in four

places:

   1. On the stack

   2. Within a GC Handle

   3. In an object ready for finalization

   4. As a member of an object found in 1, 2 or 3 above.

First, all stacks will be searched for roots, then handle tables, and finally

the freachable queue of the finalizer. Some caution about the stack roots: 

!GCRoot doesn't attempt to determine if a stack root it encountered is valid 

or is old (discarded) data. You would have to use !CLRStack and !U to 

disassemble the frame that the local or argument value belongs to in order to 

determine if it is still in use.

Because people often want to restrict the search to gc handles and freachable

objects, there is a -nostacks option.

windbg已经很清楚的告诉我们，
一个对象可以
1，在栈上
2，在一个GCHandle里（可以执行!GCHandles命令查看）
3，在FinalizeQueue里
4，是一个对象的成员
难道对象就必定在以上的“四行”之中吗？答案是不一定，还有个Gchandleleaks，就是你在内存里看不到这个Handle，它已经leak。（这种也算在GCHandle里吧）。

回头我们接着说他自己没被其他任何对象所引用，自己就是个根，但是GC却不搭理它，为何？那就是他在GCHandle里，


0:003> !GCHandles

GC Handle Statistics:

Strong Handles: 14

Pinned Handles: 4

Async Pinned Handles: 0

Ref Count Handles: 0

Weak Long Handles: 0

Weak Short Handles: 31

Other Handles: 0

Statistics:

      MT    Count    TotalSize Class Name

790fd0f0        1           12 System.Object

790fcc48        1           24 System.Reflection.Assembly

790feba4        1           28 System.SharedStatics

790fe17c        1           72 System.ExecutionEngineException

790fe0e0        1           72 System.StackOverflowException

790fe044        1           72 System.OutOfMemoryException

790fed00        1          100 System.AppDomain

79100a18        4          144 System.Security.PermissionSet

790fe284        2          144 System.Threading.ThreadAbortException

790fe704       32         1792 System.Threading.Thread

7912d8f8        4         8736 System.Object[]

Total 49 objects

而且在FinalizeQueue里也有它的踪影:


0:003> !FinalizeQueue

SyncBlocks to be cleaned up: 0

MTA Interfaces to be released: 0

STA Interfaces to be released: 0

----------------------------------

generation 0 has 35 finalizable objects (00526658->005266e4)

generation 1 has 0 finalizable objects (00526658->00526658)

generation 2 has 0 finalizable objects (00526658->00526658)

Ready for finalization 0 objects (005266e4->005266e4)

Statistics:

      MT    Count    TotalSize Class Name

791037c0        1           20 Microsoft.Win32.SafeHandles.SafeFileMappingHandle

79103764        1           20 Microsoft.Win32.SafeHandles.SafeViewOfFileHandle

79101444        2           40 Microsoft.Win32.SafeHandles.SafeFileHandle

790fe704       31         1736 System.Threading.Thread

Total 35 objects

下面就来解释下什么才可以在FinalizeQueue里出现呢？答案就是有身份的人，很有身份的人，享受特殊待遇的哦！
啥身份，就是自身实现拉析构函数。

啥待遇，就是GC两次才有可能把他们部分清理掉！为啥部分，是我们不知道windows到底何时去把所有的清理掉（赖皮阿）
具体原理大家可以看.net框架去，我这里不多说。

说到此，也就找到我们当初30个彪形大汉为啥赖着不走的原因拉，是在0代的第一次GC时候，他们被放进FinalizeQueue,等着第二次GC他们部分才会从内存堆上消亡。
为证明我们的观点，我们可以修改程序为：


static void Main(string[] args)

        {

            for (int i = 0; i < 30; i++)

            {

                Thread t = new Thread(new ThreadStart(ThreadProc));

                t.Name = "Overred_" + i;

                t.Start();

            }

            GC.Collect();

            GC.Collect();

            Console.Read();

        }

首先声明一点就是当我们调用一次GC.Collect();时，并不是执行一次垃圾收集，只是告诉系统我要强制进行垃圾收集，系统听到这个命令后乖不乖那就不一定拉。
当我们用Reflector查看mscorlib对Thread实现的使用也会发现他实现拉析构：


    ~Thread()

    {

        this.InternalFinalize();

    }

来个虎头蛇尾吧，当我们把小白鼠程序使用ThreadPool修改为：


 static void Main(string[] args)

        {

            for (int i = 0; i < 30; i++)

            {

                ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(ThreadProc));

            }

            Console.Read();

        }

        static  void ThreadProc(object o)

        {

            try

            {

                for (int i = 0; i < 10; i++)

                {

                     Console.WriteLine(" Value:{0}",i);

                }

               

            }

            catch (Exception ex)

            {

                Console.WriteLine(ex.Message);

            }

        }

再用windbg查看线程时则为:


0:006> !Threads

*** ERROR: Symbol file could not be found.  Defaulted to export symbols 

for C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\mscorwks.dll - 

PDB symbol for mscorwks.dll not loaded

ThreadCount: 4

UnstartedThread: 0

BackgroundThread: 3

PendingThread: 0

DeadThread: 0

而FinalizeQueue则为:


0:006> !FinalizeQueue

SyncBlocks to be cleaned up: 0

MTA Interfaces to be released: 0

STA Interfaces to be released: 0

----------------------------------

generation 0 has 7 finalizable objects (00266658->00266674)

generation 1 has 0 finalizable objects (00266658->00266658)

generation 2 has 0 finalizable objects (00266658->00266658)

Ready for finalization 0 objects (00266674->00266674)

Statistics:

      MT    Count    TotalSize Class Name

791037c0        1           20 Microsoft.Win32.SafeHandles.SafeFileMappingHandle

79103764        1           20 Microsoft.Win32.SafeHandles.SafeViewOfFileHandle

79101444        2           40 Microsoft.Win32.SafeHandles.SafeFileHandle

790fe704        3          168 System.Threading.Thread

Total 7 objects

那现在又出现问题拉，既然ThreadPool这么好，那我们为啥还使用Thread呢？这个问题就是ThreadPool有个GetMaxThreads，可以通过GetMaxThreads(out int workerThreads, out int completionPortThreads);方法获取到，如果线程池满拉，则会死锁更严重！
另：ThreadPool都为后台线程。
究竟使用那个，根据情况而定，理解拉内在的东西，一切表象就简单拉。
OK，到此吧。。。

希望本文能对你有所帮助，谢谢！

出处:https://www.cnblogs.com/hsapphire/archive/2011/03/09/1978600.html

Thread与ThreadPool的内存之战的更多相关文章

线程（Thread，ThreadPool）、Task、Parallel
线程(Thread.ThreadPool) 线程的定义我想大家都有所了解,这里我就不再复述了.我这里主要介绍.NET Framework中的线程(Thread.ThreadPool). .NET Fr ...
【python】threadpool的内存占用问题
先说结论: 在使用多线程时,不要使用threadpool,应该使用threading, 尤其是数据量大的情况.因为threadpool会导致严重的内存占用问题! 对比threading和threadp ...
Thread、ThreadPool、Task、Parallel、Async和Await基本用法、区别以及弊端
多线程的操作在程序中也是比较常见的,比如开启一个线程执行一些比较耗时的操作(IO操作),而主线程继续执行当前操作,不会造成主线程阻塞.线程又分为前台线程和后台线程,区别是:整个程序必须要运行完前台线程 ...
C#异步和多线程以及Thread、ThreadPool、Task区别和使用方法
本文的目的是为了让大家了解什么是异步?什么是多线程?如何实现多线程?对于当前C#当中三种实现多线程的方法如何实现和使用?什么情景下选用哪一技术更好? 第一部分主要介绍在C#中异步(async/awai ...
Thread、ThreadPool 和 Task
对 C# 开发者来说,不可不理解清楚 Thread.ThreadPool 和 Task 这三个概念.这也是面试频率很高的话题,在 StackOverflow 可以找到有很多不错的回答,我总结整理了一下 ...
C#中Thread与ThreadPool的比较
最近同事在编写一个基于UPD RTP协议的通信软件,在处理接收Listen时,发现了一个问题到底是用Thread还是ThreadPool呢? 我看同事的问题比较有典型性,还是做以整理培训一下吧 Thr ...
Thread and ThreadPool
C#中Thread与ThreadPool的比较 Thread类,一次使用一个线程,来创建和删除线程.这种方式建立和删除线程是很昂贵的(cpu密集型). Threadpool类对于大多数的情况下是使用 ...
多线程异步编程示例和实践-Thread和ThreadPool
说到多线程异步编程,总会说起Thread.ThreadPool.Task.TPL这一系列的技术.总结整理了一版编程示例和实践,分享给大家. 先从Thread和ThreadPool说起: 1. 创建并启 ...
NET 异步多线程，THREAD，THREADPOOL，TASK，PARALLEL
.NET 异步多线程,THREAD,THREADPOOL,TASK,PARALLEL,异常处理,线程取消今天记录一下异步多线程的进阶历史,以及简单的使用方法主要还是以Task,Parallel为主 ...

随机推荐

：状态模式：GumballMachine
#ifndef __STATE_H__ #define __STATE_H__ #include <iostream> #include<stdlib.h> using nam ...
CString、string、const char*的相互转换
环境:vs2010 1.CString转string //第一种方式: CString str = _T("CSDN"); USES_CONVERSION; std::string ...
JavaScript+CSS+DIV实现下拉菜单示例
<!DOCTYPE html> <html> <head> <title>下拉菜单示例</title> <script languag ...
Linux分区和挂载的理解
在工作中经常使用到Linux,对分区和挂载的概念一直都很模糊,对网上的信息进行了整理,方便理解. 1为什么要分区(需理解硬盘的组成) 1)数据的安全性,因为每个分区的数据是分开的.所以,当你需要将某个 ...
Java中泛型Class<T>、T与Class<?>
一.区别单独的T 代表一个类型 ,而 Class<T>代表这个类型所对应的类, Class<?>表示类型不确定的类 E - Element (在集合中使用,因为集合中存放的是 ...
Java输入输出小结
无论使用哪一种编程语言,输入输出都是我们首当其冲的,因此简单整理了一下关于Java输入输出知识点,还有些内容摘自其它博客,忘见谅. 第一部分,让我们看一下Java的输出 public class M ...
杭电1004 ac code
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #define STR_LEN 256 str ...
Struts2中的ModelDriven接口
若没有实现ModelDriven的接口,Controll的代码会比较冗余,不能实现Controll和Model代码的分离下面是没有实现ModelDriven接口的SuggestAction pack ...
对象存储到session中
以前在使用java开发中,通常都是在session里面存放的对象.在使用php开发中,也打算在session中存入对象,确实能把对象放进去,也能把整个对象输出,但就是取不出对象里面的属性. 通过pri ...
java学习笔记16（正则表达式）
正则表达式: 定义:在pattern类中有简单规则定义,具有特殊含义的字符串: 作用:用于一些字符串,比如验证注册邮箱,密码,用户名等: 正则表达式的语法: 1)字符:'\'反斜杠 \t 代表制表 ...

Thread与ThreadPool的内存之战

Thread与ThreadPool的内存之战的更多相关文章

随机推荐

热门专题