"线程池参考代码示例" 线程池是一种高效的线程管理机制,它通过预先创建并维护一定数量的线程来处理任务,而不是每次需要时都创建新的线程。这种机制可以减少线程的创建和销毁开销,提高系统资源利用率,并能更好地控制系统的并发水平。 在给定的代码示例中,我们看到一个简单的线程池实现,名为`MyThreadPool`。这个类有两个私有成员变量`_maxThreads`和`_minThreads`,分别表示线程池的最大线程数(255)和最小线程数(2)。`_threads`是一个列表,用于存储线程池中的工作线程对象,每个对象都是`ThreadWrap`类型的实例。 `ThreadWrap`是一个自定义类,它包装了.NET Framework的`Thread`类,用于管理线程的生命周期和状态。在这个例子中,`FreeCallback`是一个回调方法,当线程完成任务后,它会被调用。`FreeCallback`的主要功能是释放线程,如果线程已经空闲超过100秒或者线程池中已有5个以上的空闲线程,那么这个线程将被从线程池中移除。 `MyThreadPool`的构造函数初始化了线程池,创建了`_minThreads`数量的线程,这些线程会立即调用`FreeCallback`方法。静态成员`_locker`是一个锁对象,用于在多线程环境下同步对`_threads`列表的操作,防止数据竞争。`_instance`是单例模式的实现,确保整个应用中只有一个`MyThreadPool`实例。`event`是一个`AutoResetEvent`对象,用于线程间的同步。 `QueueUserWorkItem`是线程池的核心接口,用于提交工作项到线程池。在这个示例中,它接受一个`WaitCallback`类型的参数,这个回调函数将在线程池中的一个线程上执行。由于这是一个简单的实现,没有处理排队、优先级等高级特性,因此它直接调用了.NET Framework的`ThreadPool.QueueUserWorkItem`,这表明此示例主要用来展示基本概念,而非提供一个完整的线程池实现。 在实际的线程池设计中,还需要考虑如下的关键点: 1. **线程创建与销毁**:合理控制线程的创建和销毁,避免频繁操作导致的性能损失。 2. **任务调度**:根据任务类型和优先级分配线程,优化资源利用。 3. **线程复用**:尽可能重用已创建的线程,减少系统资源消耗。 4. **线程池大小调整**:根据系统负载动态调整线程池的大小。 5. **任务队列**:当线程池满载时,新任务应放入队列等待,而不是立即创建新线程。 6. **错误处理**:处理线程异常,避免整个线程池崩溃。 线程池是多线程编程中的重要工具,理解和正确使用线程池可以显著提升应用程序的性能和可扩展性。在.NET Framework中,`System.Threading.ThreadPool`类提供了内置的线程池实现,开发者可以直接使用,而无需从头构建。然而,对于有特殊需求或性能要求的应用,自定义线程池是一个不错的选择。
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace ThreadPoolThinking
{
public class MyThreadPool
{
private int _maxThreads = 0xFF;
private int _minThreads = 2;
private List<ThreadWrap> _threads;
private static object _locker = new object();
private static MyThreadPool _instance = new MyThreadPool();
private static AutoResetEvent _event;
static MyThreadPool()
{
_event = new AutoResetEvent(false);
}
private MyThreadPool()
{
_threads = new List<ThreadWrap>(_maxThreads);
for (int i = 0; i < _minThreads; i++)
{
_threads.Add(new ThreadWrap(FreeCallback));
}
}
private static void FreeCallback()
{
_event.Set();
DateTime now = DateTime.Now;
foreach (var t in _instance._threads.Where(t => (now - t.LastFreeTime).TotalSeconds > 100).ToArray())
{
_instance._threads.Remove(t);
}
foreach (var t in _instance._threads.Where(t => t.Status == ThreadWrap.ThreadStatus.Free).Skip(5).ToArray())
{
_instance._threads.Remove(t);
}
}
public static void QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack)
{
QueueUserWorkItem(callBack, null);
}
public static void QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack, object state)
{
lock (_locker)
{
while (true)
{
var freethread = _instance._threads.Where(t => t.Status == ThreadWrap.ThreadStatus.Free).FirstOrDefault();
if (freethread == null)
{
if (_event.WaitOne(TimeSpan.FromSeconds(2)))
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