【合】C#线程

浅谈ThreadPool 线程池

地址：https://www.cnblogs.com/xugang/archive/2010/04/20/1716042.html

相关概念：

线程池可以看做容纳线程的容器；

一个应用程序最多只能有一个线程池；

ThreadPool静态类通过QueueUserWorkItem()方法将工作函数排入线程池；

每排入一个工作函数，就相当于请求创建一个线程；

线程池的作用：

线程池是为突然大量爆发的线程设计的，通过有限的几个固定线程为大量的操作服务，减少了创建和销毁线程所需的时间，从而提高效率。

如果一个线程的时间非常长，就没必要用线程池了(不是不能作长时间操作，而是不宜。)，况且我们还不能控制线程池中线程的开始、挂起、和中止。

什么时候使用ThreadPool？

ThreadPool 示例一 ：

ThreadPool_1.cs

using System;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace 多线程
{
    public class Example
    {
        public static void Main()
        {
            // Queue the task.
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(ThreadProc));

            Console.WriteLine("Main thread does some work, then sleeps.");
          
            Thread.Sleep(1000);

            Console.WriteLine("Main thread exits.");
        }

        static void ThreadProc(Object stateInfo)
        {
            // No state object was passed to QueueUserWorkItem, 
            // so stateInfo is null.
            Console.WriteLine("Hello from the thread pool.");
        }
    }
}

ThreadPool 示例二 ：

ThreadPool_2.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace CS_Test
{
    class ThreadPool_Demo
    {
        // 用于保存每个线程的计算结果
        static int[] result = new int[10];

        //注意：由于WaitCallback委托的声明带有参数，
        //      所以将被调用的Fun方法必须带有参数，即：Fun(object obj)。
        static void Fun(object obj)
        {
            int n = (int)obj;

            //计算阶乘
            int fac = 1;
            for (int i = 1; i <= n; i++)
            {
                fac *= i;
            }
            //保存结果
            result[n] = fac;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            //向线程池中排入9个工作线程
            for (int i = 1; i <= 9 ; i++)
            {
                //QueueUserWorkItem()方法：将工作任务排入线程池。
                ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Fun),i);
                // Fun 表示要执行的方法(与WaitCallback委托的声明必须一致)。
                // i   为传递给Fun方法的参数(obj将接受)。
            }

            //输出计算结果
            for (int i = 1; i <= 9; i++)
            {
                Console.WriteLine("线程{0}: {0}! = {1}",i,result[i]);
            }
        }

    }
}

ThreadPool的作用：

多线程实现Thread.Start()与ThreadPool.QueueUserWorkItem两种方式对比

地址：https://www.cnblogs.com/ChineseMoonGod/p/5341253.html

Thread.Start()，ThreadPool.QueueUserWorkItem都是在实现多线程并行编程时常用的方法。两种方式有何异同点，而又该如何取舍？

写一个Demo，分别用两种方式实现。观察各自的现象。

一个WorkMan class，其内的method doSomething()是每次异步线程调用的方法。该方法只是随机的让线程休眠一段时间。

public void doSomething()
{
     OnBegin(new EventArgs());

     // someone does something here
     var r = new Random();
     int sleepTime = r.Next(3000, 180000);
     Thread.Sleep(900000);

    OnCompleted(new EventArgs());
}

doSomething

Thread.Start()方式实现

workThreads = new Thread[NUMBER_OF_THREADS];

for (var i = 0; i < NUMBER_OF_THREADS; i++)
{
    arrWorkMen[i] = new WorkMan() {
        WorkStarted = true,
        InstanceID = startThreadNumber
    };

    arrWorkMen[i].BeginHandler += HandleTaskBegin;
    arrWorkMen[i].CompletedHandler += HandleTaskCompleted;

    // create a thread and attach to the object
    var st = new ThreadStart(arrWorkMen[i].doSomething);
    workThreads[i] = new Thread(st);

    startThreadNumber++;
}

for (var i = 0; i < NUMBER_OF_THREADS; i++)
{
    Thread.Sleep(2000);
    workThreads[i].Start();
}                

Thread.Start()

ThreadPool.QueueUserWorkItem方式实现

for (var i = 0; i < NUMBER_OF_THREADS; i++)
{
    arrWorkMen[i] = new WorkMan()
    {
        WorkStarted = true,
        InstanceID = startThreadNumber
    };

    arrWorkMen[i].BeginHandler += HandleTaskBegin;
    arrWorkMen[i].CompletedHandler += HandleTaskCompleted;

    startThreadNumber++;
}

for (var i = 0; i < NUMBER_OF_THREADS; i++)
{
    Thread.Sleep(2000);
     ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => arrWorkMen[i].doSomething());
}        

ThreadPool.QueueUserWorkItem

观察两种方式下，线程创建和回收的情况。

同样的场景，每2秒钟发起一新的线程，且每一线程均休眠2分钟。Thread.Start()实现下，线程一路最高飙升到71个，然后随着2分钟后休眠线程的结束，线程个数始终在70、71之间徘徊。而ThreadPool.QueueUserWorkItem的实现下，线程个数到达最高73后，始终在72、73之间徘徊。

总体来说，做同样的事情。ThreadPool方式产生的线程数略高于Thread.Start()。Thread.Start()产生的线程在完成任务后，很快被系统所回收。而ThreadPool（线程池）方式下，线程在完成工作后会被保留一段时间以备resue。所以，当需求需要大量线程并发工作的时候，不建议使用ThreadPool方式，因为它会保持很多额外的线程。

此处摘录一段来自网络的参考：

As for the ThreadPool, it is designed to use as few threads as possible while also keeping the CPU busy. Ideally, the number of busy threads is equal to the number of CPU cores. However, if the pool detects that its threads are currently not using the CPU (sleeping, or waiting for another thread), it starts up more threads (at a rate of 1/second, up to some maximum) to keep the CPU busy.

难道调用ThreadPool.QueueUserWorkItem（）的时候，真是必须调用Thread.Sleep（N）吗？

地址：https://www.cnblogs.com/artech/archive/2009/05/22/1486761.html

开门见山，下面的例子中通过调用ThreadPool.QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack, object state)的方式实现异步调用：

   1: class Program

   2: { 

   3:     static void Main(string[] args)

   4:     {

   5:          List<Action> actions = new List<Action>();

   6:         actions.Add(() => Console.WriteLine("A1"));

   7:         actions.Add(() => Console.WriteLine("A2"));

   8:         actions.Add(() => Console.WriteLine("A3"));

   9:         actions.Add(() => Console.WriteLine("A4")); 

  10:  

  11:         foreach (var action in actions)

  12:         {

  13:             ThreadPool.QueueUserWorkItem(state => action(), null);

  14:         } 

  15:  

  16:         Console.Read();

  17:     }

  18: } 

但是出现错误的输出结果：

解决的方案就是在每次For循环中，调用Thread.Sleep休眠当前线程,哪怕是1ms：

   1: class Program

   2: { 

   3:     static void Main(string[] args)

   4:     {

   5:          List<Action> actions = new List<Action>();

   6:         actions.Add(() => Console.WriteLine("A1"));

   7:         actions.Add(() => Console.WriteLine("A2"));

   8:         actions.Add(() => Console.WriteLine("A3"));

   9:         actions.Add(() => Console.WriteLine("A4")); 

  10:  

  11:         foreach (var action in actions)

  12:         {

  13:             ThreadPool.QueueUserWorkItem(state => action(), null);

  14:  

  15:             Thread.Sleep(1);

  16:         } 

  17:  

  18:         Console.Read();

  19:     }

  20: }

  21:  

这次能够输出正确的结果：

我们也看到很多人确实是这么做的。但是如果真是必须这样的话，这样的编程方式很难让我接受，不知道大家有何高见。

在老赵的提示下，醒悟过来：由于被置于ThreadPool中的操作时异步的，还没有来的执行的时候，action已经被for循环改变，永远是同一个action对象！ 呵呵，脑袋有时候有点转不过弯！

所以正确的写法是：

   1: foreach (var action in actions)

   2: {

   3: var a = action;

   4: ThreadPool.QueueUserWorkItem(state => a(), null);

   5: }