多线程编程系列,多线程编程学习笔记

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C#八线程之线程池篇3,

  在上一篇C#十二线程之线程池篇第22中学,大家第一学习了线程池和并行度以致哪些贯彻裁撤选项的连带文化。在这里一篇中,我们根本学习怎样选择等待句柄和过期、使用放大计时器和选拔BackgroundWorker组件的相关文化。

五、使用等待句柄和过期

  在这里一小节中,大家将学习怎样在线程池中达成超时和不利地促成等待。具体操作步骤如下:

1、使用Visual Studio 二零一五创办三个新的调控台应用程序。

2、双击展开“Program.cs”文件,编写代码如下所示:

 1 using System;
 2 using System.Threading;
 3 using static System.Console;
 4 using static System.Threading.Thread;
 5 
 6 namespace Recipe05
 7 {
 8     class Program
 9     {
10         // CancellationTokenSource:通知System.Threading.CancellationToken,告知其应被取消。
11         static void WorkerOperationWait(CancellationTokenSource cts, bool isTimedOut)
12         {
13             if (isTimedOut)
14             {
15                 // 传达取消请求。
16                 cts.Cancel();
17                 WriteLine("Worker operation timed out and was canceled.");
18             }
19             else
20             {
21                 WriteLine("Worker operation succeeded.");
22             }
23         }
24 
25         // CancellationToken:传播有关应取消操作的通知。
26         // ManualResetEvent:通知一个或多个正在等待的线程已发生事件。
27         static void WorkerOperation(CancellationToken token, ManualResetEvent evt)
28         {
29             for (int i = 0; i < 6; i  )
30             {
31                 // 获取是否已请求取消此标记。如果已请求取消此标记,则为 true;否则为 false。
32                 if (token.IsCancellationRequested)
33                 {
34                     return;
35                 }
36                 Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
37             }
38             // 将事件状态设置为终止状态,允许一个或多个等待线程继续。
39             evt.Set();
40         }
41 
42         static void RunOperations(TimeSpan workerOperationTimeout)
43         {
44             using (var evt = new ManualResetEvent(false))
45             using (var cts = new CancellationTokenSource())
46             {
47                 // 注册一个等待System.Threading.WaitHandle的委托,并指定一个System.TimeSpan值来表示超时时间。
48                 // 第一个参数:要注册的System.Threading.WaitHandle。使用System.Threading.WaitHandle而非 System.Threading.Mutex。
49                 // 第二个参数:waitObject参数终止时调用的System.Threading.WaitOrTimerCallback 委托。
50                 // 第三个参数:传递给委托的对象。
51                 // 第四个参数:System.TimeSpan表示的超时时间。如果timeout为0(零),则函数将测试对象的状态并立即返回。如果timeout为 -1,则函数的超时间隔永远不过期。
52                 // 第五个参数:如果为true,表示在调用了委托后,线程将不再在waitObject参数上等待;如果为false,表示每次完成等待操作后都重置计时器,直到注销等待。
53                 // 返回值:封装本机句柄的System.Threading.RegisteredWaitHandle。
54                 var worker = ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject(evt, (state, isTimedOut) => WorkerOperationWait(cts, isTimedOut), null, workerOperationTimeout, true);
55 
56                 WriteLine("Starting long running operation...");
57                 // ThreadPool.QueueUserWorkItem:将方法排入队列以便执行。此方法在有线程池线程变得可用时执行。
58                 // cts.Token:获取与此System.Threading.CancellationTokenSource关联的System.Threading.CancellationToken。
59                 ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ => WorkerOperation(cts.Token, evt));
60 
61                 Sleep(workerOperationTimeout.Add(TimeSpan.FromSeconds(2)));
62 
63                 // 取消由System.Threading.ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject方法发出的已注册等待操作。
64                 worker.Unregister(evt);
65             }
66         }
67 
68         static void Main(string[] args)
69         {
70             // 实现超时
71             RunOperations(TimeSpan.FromSeconds(5));
72             // 实现等待
73             RunOperations(TimeSpan.FromSeconds(7));
74         }
75     }
76 }

3、运营该控制台应用程序,运维效果如下图所示:

图片 1

  线程池还也是有另一个管用的方法:ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject,该方式允许我们将回调方法放入线程池的体系中,当所提供的等候句柄发送信号恐怕逾期产生时,该回调方法即被施行。那允许大家对线程池中的操作完结超时。

  在第71行代码处,大家在主线程中调用了“RunOperations”方法,并给它的workerOperationTimeout参数字传送递了数值5,表示超时时间为5秒。

  在第54行代码处,大家调用了ThreadPool的“RegisterWaitForSingleObject”静态方法,并点名了回调方法所要实施的操作是“WorkerOperationWait”方法,超时时间是5秒。

  在第59行代码处,大家调用ThreadPool的“QueueUserWorkItem”静态方法来推行“WorkerOperation”方法,而该办法所消耗的时日为6秒,在这里六秒中内早就在线程池中发送了晚点,所以会施行第13~18行和第32~35行处的代码。

  在第73行代码处,大家传递了数值7给“RunOperations”方法,设置线程池的超时时间为7秒,因为“WorkerOperation”方法的试行时间为6秒,所以在此种场所下并未有发出超时,成功实施完成“WorkerOperation”方法。

 六、使用放大计时器

  在这里一小节中,大家将学习怎么利用System.Threading.Timer对象在线程池中定时地调用三个异步操作。具体操作步骤如下所示:

1、使用Visual Studio 2014成立二个新的调控台应用程序。

2、双击张开“Program.cs”文件,编写代码如下所示:

 1 using System;
 2 using System.Threading;
 3 using static System.Console;
 4 using static System.Threading.Thread;
 5 
 6 namespace Recipe06
 7 {
 8     class Program
 9     {
10         static Timer timer;
11 
12         static void TimerOperation(DateTime start)
13         {
14             TimeSpan elapsed = DateTime.Now - start;
15             WriteLine($"{elapsed.Seconds} seconds from {start}. Timer thread pool thread id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
16         }
17 
18         static void Main(string[] args)
19         {
20             WriteLine("Press 'Enter' to stop the timer...");
21             DateTime start = DateTime.Now;
22             // 初始化Timer类的新实例,使用System.TimeSpan值来度量时间间隔。
23             // 第一个参数:一个System.Threading.TimerCallback委托,表示要执行的方法。
24             // 第二个参数:一个包含回调方法要使用的信息的对象,或者为null。
25             // 第三个参数:System.TimeSpan,表示在callback参数调用它的方法之前延迟的时间量。指定-1毫秒以防止启动计时器。指定零(0)可立即启动计时器。
26             // 第四个参数:在调用callback所引用的方法之间的时间间隔。指定-1毫秒可以禁用定期终止。
27             timer = new Timer(_ => TimerOperation(start), null, TimeSpan.FromSeconds(1), TimeSpan.FromSeconds(2));
28             try
29             {
30                 Sleep(TimeSpan.FromSeconds(6));
31                 // 更改计时器的启动时间和方法调用之间的时间间隔,使用System.TimeSpan值度量时间间隔。
32                 // 第一个参数:一个System.TimeSpan,表示在调用构造System.Threading.Timer时指定的回调方法之前的延迟时间量。指定负-1毫秒以防止计时器重新启动。指定零(0)可立即重新启动计时器。
33                 // 第二个参数:在构造System.Threading.Timer时指定的回调方法调用之间的时间间隔。指定-1毫秒可以禁用定期终止。
34                 timer.Change(TimeSpan.FromSeconds(1), TimeSpan.FromSeconds(4));
35                 ReadLine();
36             }
37             finally
38             {
39                 timer.Dispose();
40             }
41         }
42     }
43 }

3、运转该调节台应用程序,运营效果(每趟运行作效果果说不定两样)如下图所示:

图片 2

  首先,大家创设了贰个Timer实例,它的构造方法的率先个参数是多少个lambda表达式,表示要在线程池中进行的代码,在该表明式中我们调用了“TimerOperation”方法,并给它提供了二个始发时间值。由于大家从未运用state对象,由此大家给Timer的构造方法的第4个参数字传送递了null。第多个参数表示第一遍实践“TimerOperation”所要开支的日子为1分钟。第八个参数表示每便调用“TimerOperation”之间的光阴间距为2分钟。

  在主线程阻塞6分钟之后,大家调用了提姆er实例的“Change”方法,改动了历次调用“TimerOperation”之间的时刻间隔为4秒钟。

  末了,我们拭目以待输入“Enter”键来收场应用程序。

七、使用BackgroundWorker组件

   在这里一小节中,大家学习另外一种异步编制程序的格局:BackgroundWorker组件。在此个组件的佑助下,大家能够透过一多级事件和事件管理方法协会大家的异步代码。具体操作步骤如下所示:

1、使用Visual Studio 2014制造贰个新的调控台应用程序。

2、双击张开“Program.cs”文件,编写代码如下所示:

  1 using System;
  2 using System.ComponentModel;
  3 using System.Threading;
  4 using static System.Console;
  5 using static System.Threading.Thread;
  6 
  7 namespace Recipe07
  8 {
  9     class Program
 10     {
 11         static void WorkerDoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
 12         {
 13             WriteLine($"DoWork thread pool thread id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
 14             var bw = (BackgroundWorker)sender;
 15             for (int i = 1; i <= 100; i  )
 16             {
 17                 // 获取一个值,指示应用程序是否已请求取消后台操作。
 18                 // 如果应用程序已请求取消后台操作,则为 true;否则为 false。默认值为 false。
 19                 if (bw.CancellationPending)
 20                 {
 21                     e.Cancel = true;
 22                     return;
 23                 }
 24 
 25                 if (i % 10 == 0)
 26                 {
 27                     // 引发 System.ComponentModel.BackgroundWorker.ProgressChanged 事件。
 28                     // 参数:已完成的后台操作所占的百分比,范围从 0% 到 100%。
 29                     bw.ReportProgress(i);
 30                 }
 31 
 32                 Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.1));
 33             }
 34 
 35             // 获取或设置表示异步操作结果的值。
 36             e.Result = 42;
 37         }
 38 
 39         static void WorkerProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
 40         {
 41             // e.ProgressPercentage:获取异步任务的进度百分比。
 42             WriteLine($"{e.ProgressPercentage}% completed. Progress thread pool thread id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
 43         }
 44 
 45         static void WorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
 46         {
 47             WriteLine($"Completed thread pool thread id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
 48             // e.Error:获取一个值,该值指示异步操作期间发生的错误。
 49             if (e.Error != null)
 50             {
 51                 // 打印出异步操作期间发生的错误信息。
 52                 WriteLine($"Exception {e.Error.Message} has occured.");
 53             }
 54             else if (e.Cancelled) // 获取一个值,该值指示异步操作是否已被取消。
 55             {
 56                 WriteLine($"Operation has been canceled.");
 57             }
 58             else
 59             {
 60                 // e.Result:获取表示异步操作结果的值。
 61                 WriteLine($"The answer is: {e.Result}");
 62             }
 63         }
 64 
 65         static void Main(string[] args)
 66         {
 67             // 初始化System.ComponentModel.BackgroundWorker类的新实例。该类在单独的线程上执行操作。
 68             var bw = new BackgroundWorker();
 69             // 获取或设置一个值,该值指示System.ComponentModel.BackgroundWorker能否报告进度更新。
 70             // 如果System.ComponentModel.BackgroundWorker支持进度更新,则为true;否则为false。默认值为false。
 71             bw.WorkerReportsProgress = true;
 72             // 获取或设置一个值,该值指示System.ComponentModel.BackgroundWorker是否支持异步取消。
 73             // 如果System.ComponentModel.BackgroundWorker支持取消,则为true;否则为false。默认值为false。
 74             bw.WorkerSupportsCancellation = true;
 75 
 76             // 调用System.ComponentModel.BackgroundWorker.RunWorkerAsync时发生。
 77             bw.DoWork  = WorkerDoWork;
 78             // 调用System.ComponentModel.BackgroundWorker.ReportProgress(System.Int32)时发生。
 79             bw.ProgressChanged  = WorkerProgressChanged;
 80             // 当后台操作已完成、被取消或引发异常时发生。
 81             bw.RunWorkerCompleted  = WorkerCompleted;
 82 
 83             // 开始执行后台操作。
 84             bw.RunWorkerAsync();
 85 
 86             WriteLine("Press C to cancel work");
 87 
 88             do
 89             {
 90                 // 获取用户按下的下一个字符或功能键。按下的键可以选择显示在控制台窗口中。
 91                 // 确定是否在控制台窗口中显示按下的键。如果为 true,则不显示按下的键;否则为 false。
 92                 if (ReadKey(true).KeyChar == 'C')
 93                 {
 94                     // 请求取消挂起的后台操作。
 95                     bw.CancelAsync();
 96                 }
 97             }
 98             // 获取一个值,指示System.ComponentModel.BackgroundWorker是否正在运行异步操作。
 99             // 如果System.ComponentModel.BackgroundWorker正在运行异步操作,则为true;否则为false。
100             while (bw.IsBusy);
101         }
102     }
103 }

3、运营该调节台应用程序,运营效果(每一趟运营效果恐怕两样)如下图所示:

图片 3

   在第68行代码处,大家创造了一个BackgroundWorker组件的实例,何况在第71行代码和第74行代码处鲜明地申明该实例辅助进度更新和异步撤除操作。

  在第77行代码、第79行代码和第81行代码处,我们给该实例挂载了八个事件处理方法。每当DoWork、ProgressChanged和RunWorkerCompleted事件爆发时,都会奉行相应的“WorkerDoWork方法”、“WorkerProgressChanged”方法和“WorkerCompleted”方法。

  别的代码请参谋注释。

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在上一篇C#二十八线程之线程池篇2中,大家任重先生而道远学习了线程池和并行度以致怎样促成撤废选项的相关文化。在这里一篇中,...

接上文 二十四线程编制程序学习笔记——线程池

  • 1.1 简介
  • 1.2 在线程池中调用委托
  • 1.3 向线程池中归入异步操作
  • 1.4 线程池与并行度
  • 1.5 实现二个撤消选项
  • 1.6 在线程池中采纳等待事件管理器及超时
  • 1.7 使用沙漏
  • 1.8 使用BackgroundWorker组件
  • 参谋书籍
  • 小编水平有限,借使不当接待各位批评指正!

接上文 二十三十二线程编制程序学习笔记——线程池


五、 在线程池中选用等待事件管理器与超时


本示例首要学习即使对线程池中的操作实现超时,并在线程池中国中国科学技术大学学学等待。

1.1 简介

在本章中,首要介绍线程池(ThreadPool)的使用;在C#中它叫System.Threading.ThreadPool,在使用线程池从前率先大家得精通五个难题,那正是干什么要使用线程池。其重大原因是创制贰个线程的代价是昂贵的,创设一个线程会损耗过多的系统能源。

那么线程池是怎样化解那些主题素材的啊?线程池在始发时会自动成立一定量的线程供程序调用,使用时,开拓职员并不直接分配线程,而是将索要做的劳作归入线程池工作行列中,由线程池分配已有的线程举办管理,等管理实现后线程不是被灭亡,而是重新回来线程池中,那样节约了创立线程的耗费。

而是在使用线程池时,供给注意以下几点,那将非常首要。

  • 线程池不切合管理长日子运作的学业,可能管理必要与其他线程同步的课业。
  • 幸免将线程池中的职业线程分配给I/O首先的天职,这种任务应该利用TPL模型。
  • 如非必得,不要手动设置线程池的最小线程数和最大线程数,CL奥迪Q5会自动的进行线程池的扩大和缩短,手动干预往往让质量更差。

线程池还应该有一个ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject,那个主意允许大家将回调函数放入线程池中的队列中。当提供的守候事件管理器接收到时域信号或产生超时时,这些回调函数将被调用,那样就落到实处了为线程池中操作达成超时操作。

1.2 在线程池中调用委托

本节来得的是何许在线程池中怎么样异步的奉行委托,然后将介绍贰个叫异步编制程序模型(Asynchronous Programming Model,简称APM)的异步编程格局。

在本节及随后,为了裁减代码量,在引用程序集评释地点暗许增添了using static System.Consoleusing static System.Threading.Thead声称,那样注脚能够让我们在前后相继中一些些一些意义比相当小的调用语句。

亲自去做代码如下所示,使用了家常创造线程和APM格局来实行同贰个职分。

static void Main(string[] args)
{
    int threadId = 0;

    RunOnThreadPool poolDelegate = Test;

    var t = new Thread(() => Test(out threadId));
    t.Start();
    t.Join();

    WriteLine($"手动创建线程 Id: {threadId}");

    // 使用APM方式 进行异步调用  异步调用会使用线程池中的线程
    IAsyncResult r = poolDelegate.BeginInvoke(out threadId, Callback, "委托异步调用");
    r.AsyncWaitHandle.WaitOne();

    // 获取异步调用结果
    string result = poolDelegate.EndInvoke(out threadId, r);

    WriteLine($"Thread - 线程池工作线程Id: {threadId}");
    WriteLine(result);

    Console.ReadLine();
}

// 创建带一个参数的委托类型
private delegate string RunOnThreadPool(out int threadId);

private static void Callback(IAsyncResult ar)
{
    WriteLine("Callback - 开始运行Callback...");
    WriteLine($"Callback - 回调传递状态: {ar.AsyncState}");
    WriteLine($"Callback - 是否为线程池线程: {CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
    WriteLine($"Callback - 线程池工作线程Id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

private static string Test(out int threadId)
{
    string isThreadPoolThread = CurrentThread.IsThreadPoolThread ? "ThreadPool - ": "Thread - ";

    WriteLine($"{isThreadPoolThread}开始运行...");
    WriteLine($"{isThreadPoolThread}是否为线程池线程: {CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
    threadId = CurrentThread.ManagedThreadId;
    return $"{isThreadPoolThread}线程池工作线程Id: {threadId}";
}

运维结果如下图所示,个中以Thread开始的为手动创造的线程输出的新闻,而TheadPool为开端线程池职责输出的音讯,Callback为APM方式运转任务完成后,推行的回调方法,能够清楚的看出,Callback的线程也是线程池的专门的学业线程。

图片 4

在上文中,使用BeginOperationName/EndOperationName方法和.Net中的IAsyncResult对象的法子被称作异步编制程序模型(或APM情势),那样的办法被堪称异步方法。使用委托的BeginInvoke艺术来运维该信托,BeginInvoke接到一个回调函数,该回调函数会在职务管理到位后背调用,况兼能够传递一个顾客自定义的情事给回调函数。

今日这种APM编制程序格局用的更加少了,更推荐应用任务并行库(Task Parallel Library,简称TPL)来协会异步API。

1.代码之类:

1.3 向线程池中放入异步操作

本节将介绍怎样将异步操作放入线程池中执行,何况怎么着传递参数给线程池中的线程。本节中非常重要运用的是ThreadPool.QueueUserWorkItem()方法,该措施可将索要周转的天职通过信托的款式传递给线程池中的线程,况兼同意传递参数。

选拔相比较简单,演示代码如下所示。演示了线程池使用中哪些传递方式和参数,最终索要留意的是运用了Lambda表达式和它的闭包机制。

static void Main(string[] args)
{
    const int x = 1;
    const int y = 2;
    const string lambdaState = "lambda state 2";

    // 直接将方法传递给线程池
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(AsyncOperation);
    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));

    // 直接将方法传递给线程池 并且 通过state传递参数
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(AsyncOperation, "async state");
    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));

    // 使用Lambda表达式将任务传递给线程池 并且通过 state传递参数
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(state =>
    {
        WriteLine($"Operation state: {state}");
        WriteLine($"工作线程 id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
    }, "lambda state");

    // 使用Lambda表达式将任务传递给线程池 通过 **闭包** 机制传递参数
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ =>
    {
        WriteLine($"Operation state: {x   y}, {lambdaState}");
        WriteLine($"工作线程 id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
    }, "lambda state");

    ReadLine();
}

private static void AsyncOperation(object state)
{
    WriteLine($"Operation state: {state ?? "(null)"}");
    WriteLine($"工作线程 id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
    Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
}

运营结果如下图所示。

图片 5

using System;using System.Collections.Generic;using System.Diagnostics;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading;namespace ThreadTPLDemo{    class Program    {           static void Main(string[] args)        {            Console.WriteLine("开始测试线程池中定时运行操作。。。");            TimesOperation(TimeSpan.FromSeconds(5));//提供了5秒的操作时间,会超时            TimesOperation(TimeSpan.FromSeconds(9));//提供了9秒的操作时间,正常工作            Console.WriteLine("。。。。。。。。。。。。。。。。");            Console.Read();        }        private static void  TimesOperation(TimeSpan  workTimes)        {            using (var manuEvt=new ManualResetEvent(false))            {                using (var cts=new CancellationTokenSource                {                    Console.WriteLine("开始--线程池中的定时操作。。。");                    var work = ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject                        (manuEvt, (state, isTimeOut) => AsyncOperWait(cts, isTimeOut), null, workTimes, true);                    Console.WriteLine("一个长时间运行的线程操作。。。");                    ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ => AsyncOper(cts.Token, manuEvt));                    Console.WriteLine("。。。间隔2秒再次运行。。。");                    Thread.Sleep(workTimes.Add(TimeSpan.FromSeconds(2)));                    work.Unregister;                }            }         }        private static void AsyncOper(CancellationToken token,ManualResetEvent mrevt)        {            Console.WriteLine("开始--线程池中的第一个工作线程。。。");            for (int i = 0; i < 7; i  )            {                if (token.IsCancellationRequested)//判断是否已经取消操作                {                    Console.WriteLine("使用轮询方法取消工作线程  ID:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);                    return;                }                Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));            }            mrevt.Set();            Console.WriteLine("-------线程池中的第一个工作线程 发出信号----------");        }        private static void AsyncOperWait(CancellationTokenSource cts, bool isTimeOut)        {            Console.WriteLine("开始--线程池中的第二个工作线程。。。");            if (isTimeOut)//判断是否已经取消操作            {                cts.Cancel();                Console.WriteLine("工作线程已经超时,并取消。  ID:{0}", Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);            }            else            {                Console.WriteLine("-------线程池中的第二个工作线程 工作完成----------");            }                        }    }} 

1.4 线程池与并行度

在本节中,首如果使用普通创设线程和使用线程池内的线程在义务量异常的大的景况下有啥界别,大家模拟了三个景观,创造了无数不及的线程,然后分别选取普通创造线程模式和线程池格局看看有如何两样。

static void Main(string[] args)
{
    const int numberOfOperations = 500;
    var sw = new Stopwatch();
    sw.Start();
    UseThreads(numberOfOperations);
    sw.Stop();
    WriteLine($"使用线程执行总用时: {sw.ElapsedMilliseconds}");

    sw.Reset();
    sw.Start();
    UseThreadPool(numberOfOperations);
    sw.Stop();
    WriteLine($"使用线程池执行总用时: {sw.ElapsedMilliseconds}");

    Console.ReadLine();
}

static void UseThreads(int numberOfOperations)
{
    using (var countdown = new CountdownEvent(numberOfOperations))
    {
        WriteLine("通过创建线程调度工作");
        for (int i = 0; i < numberOfOperations; i  )
        {
            var thread = new Thread(() =>
            {
                Write($"{CurrentThread.ManagedThreadId},");
                Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.1));
                countdown.Signal();
            });
            thread.Start();
        }
        countdown.Wait();
        WriteLine();
    }
}

static void UseThreadPool(int numberOfOperations)
{
    using (var countdown = new CountdownEvent(numberOfOperations))
    {
        WriteLine("使用线程池开始工作");
        for (int i = 0; i < numberOfOperations; i  )
        {
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ =>
            {
                Write($"{CurrentThread.ManagedThreadId},");
                Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.1));
                countdown.Signal();
            });
        }
        countdown.Wait();
        WriteLine();
    }
}

执行结果如下,可以知道使用原有的创造线程施行,速度异常的快。只花了2分钟,可是创设了500四个线程,而使用线程池相对来讲比相当的慢,花了9分钟,可是只创建了比较少的线程,为操作系统节省了线程和内部存款和储蓄器空间,但花了越来越多的小时。

图片 6

2.主次结果如下。

1.5 实现三个收回选项

在事先的篇章中有涉及,假如急需结束三个线程的实行,那么能够利用Abort()艺术,不过有无数的缘故并不引入使用Abort()方法。

那边推荐的主意是运用同盟式裁撤(cooperative cancellation),这是一种保证的工夫来安全裁撤不再须求的职分。其利害攸关采取CancellationTokenSourceCancellationToken三个类,具体用法见下边演示代码。

以下延时代码主假如落到实处了利用CancellationTokenCancellationTokenSource来兑现任务的吊销。但是职责撤消后方可进行几种操作,分别是:直接再次来到、抛出ThrowIfCancellationRequesed非凡和奉行回调。详细请看代码。

static void Main(string[] args)
{
    // 使用CancellationToken来取消任务  取消任务直接返回
    using (var cts = new CancellationTokenSource())
    {
        CancellationToken token = cts.Token;
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ => AsyncOperation1(token));
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
        cts.Cancel();
    }

    // 取消任务 抛出 ThrowIfCancellationRequesed 异常
    using (var cts = new CancellationTokenSource())
    {
        CancellationToken token = cts.Token;
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ => AsyncOperation2(token));
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
        cts.Cancel();
    }

    // 取消任务 并 执行取消后的回调函数
    using (var cts = new CancellationTokenSource())
    {
        CancellationToken token = cts.Token;
        token.Register(() => { WriteLine("第三个任务被取消,执行回调函数。"); });
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ => AsyncOperation3(token));
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2));
        cts.Cancel();
    }

    ReadLine();
}

static void AsyncOperation1(CancellationToken token)
{
    WriteLine("启动第一个任务.");
    for (int i = 0; i < 5; i  )
    {
        if (token.IsCancellationRequested)
        {
            WriteLine("第一个任务被取消.");
            return;
        }
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
    }
    WriteLine("第一个任务运行完成.");
}

static void AsyncOperation2(CancellationToken token)
{
    try
    {
        WriteLine("启动第二个任务.");

        for (int i = 0; i < 5; i  )
        {
            token.ThrowIfCancellationRequested();
            Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
        }
        WriteLine("第二个任务运行完成.");
    }
    catch (OperationCanceledException)
    {
        WriteLine("第二个任务被取消.");
    }
}

static void AsyncOperation3(CancellationToken token)
{
    WriteLine("启动第三个任务.");
    for (int i = 0; i < 5; i  )
    {
        if (token.IsCancellationRequested)
        {
            WriteLine("第三个任务被取消.");
            return;
        }
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
    }
    WriteLine("第三个任务运行完成.");
}

运营结果如下所示,相符预期结果。

图片 7

图片 8

1.6 在线程池中应用等待事件管理器及超时

本节将介绍怎么样在线程池中行使等待职责和怎么进展过期管理,在那之中最主要接纳ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject()艺术,该方法允许传入二个WaitHandle指标,和内需实践的职务、超时时间等。通过行使这几个措施,可成功线程池情状下对过期职务的拍卖。

亲自去做代码如下所示,运营了四回利用ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject()编辑超时代码的RunOperations()方法,可是所传颂的晚点时间不一,所以造成八个必将超时和三个不会晚点的结果。

static void Main(string[] args)
{
    // 设置超时时间为 5s WorkerOperation会延时 6s 肯定会超时
    RunOperations(TimeSpan.FromSeconds(5));

    // 设置超时时间为 7s 不会超时
    RunOperations(TimeSpan.FromSeconds(7));
}

static void RunOperations(TimeSpan workerOperationTimeout)
{
    using (var evt = new ManualResetEvent(false))
    using (var cts = new CancellationTokenSource())
    {
        WriteLine("注册超时操作...");
        // 传入同步事件  超时处理函数  和 超时时间
        var worker = ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject(evt
            , (state, isTimedOut) => WorkerOperationWait(cts, isTimedOut)
            , null
            , workerOperationTimeout
            , true);

        WriteLine("启动长时间运行操作...");
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(_ => WorkerOperation(cts.Token, evt));

        Sleep(workerOperationTimeout.Add(TimeSpan.FromSeconds(2)));

        // 取消注册等待的操作
        worker.Unregister(evt);

        ReadLine();
    }
}

static void WorkerOperation(CancellationToken token, ManualResetEvent evt)
{
    for (int i = 0; i < 6; i  )
    {
        if (token.IsCancellationRequested)
        {
            return;
        }
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(1));
    }
    evt.Set();
}

static void WorkerOperationWait(CancellationTokenSource cts, bool isTimedOut)
{
    if (isTimedOut)
    {
        cts.Cancel();
        WriteLine("工作操作超时并被取消.");
    }
    else
    {
        WriteLine("工作操作成功.");
    }
}

运作结果如下图所示,与预期结果相符。

图片 9

次第运转以往按顺序放入了一部分长日子运作的操作,那个操作运维6秒,假诺运转成功,则会安装贰个ManualResetEvent时域信号。尽管撤废了这几个操作,则那些操作会被屏弃。

1.7 使用沙漏

放大计时器是FCL提供的两个类,叫System.Threading.Timer,可要结果与创制周期性的异步操作。该类应用比较轻便。

以下的演示代码应用了放大计时器,并设置了电磁照顾计时器延时运维时间和周期时间。

static void Main(string[] args)
{
    WriteLine("按下回车键,结束定时器...");
    DateTime start = DateTime.Now;

    // 创建定时器
    _timer = new Timer(_ => TimerOperation(start), null
        , TimeSpan.FromSeconds(1)
        , TimeSpan.FromSeconds(2));
    try
    {
        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(6));

        _timer.Change(TimeSpan.FromSeconds(1), TimeSpan.FromSeconds(4));

        ReadLine();
    }
    finally
    {
        //实现了IDispose接口  要及时释放
        _timer.Dispose();
    }
}

static Timer _timer;

static void TimerOperation(DateTime start)
{
    TimeSpan elapsed = DateTime.Now - start;
    WriteLine($"离 {start} 过去了 {elapsed.Seconds} 秒. "  
              $"定时器线程池 线程 id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

运作结果如下所示,可以看见沙漏依照所设置的周期时间循环的调用TimerOperation()方法。

图片 10

咱俩还注册了第一个异步操作,当从马努alReset伊芙nt对象中收受了三个能量信号之后,那些异步操作会被调用。借使第三个操作顺遂进行,则会设置功率信号。假如第三个操作实行超时,则会通过CancellationToken来撤除第三个操作。

1.8 使用BackgroundWorker组件

本节根本介绍BackgroundWorker零件的行使,该器件实际上被用来Windows窗体应用程序(Windows Forms Application,简称 WPF)中,通过它达成的代码能够直接与UI调整器交互,特别自认和好用。

示范代码如下所示,使用BackgroundWorker来落到实处对数码举办测算,並且让其扶持报告工作进程,协理撤废任务。

static void Main(string[] args)
{
    var bw = new BackgroundWorker();
    // 设置可报告进度更新
    bw.WorkerReportsProgress = true;
    // 设置支持取消操作
    bw.WorkerSupportsCancellation = true;

    // 需要做的工作
    bw.DoWork  = Worker_DoWork;
    // 工作处理进度
    bw.ProgressChanged  = Worker_ProgressChanged;
    // 工作完成后处理函数
    bw.RunWorkerCompleted  = Worker_Completed;

    bw.RunWorkerAsync();

    WriteLine("按下 `C` 键 取消工作");
    do
    {
        if (ReadKey(true).KeyChar == 'C')
        {
            bw.CancelAsync();
        }

    }
    while (bw.IsBusy);
}

static void Worker_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
    WriteLine($"DoWork 线程池 线程 id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
    var bw = (BackgroundWorker)sender;
    for (int i = 1; i <= 100; i  )
    {
        if (bw.CancellationPending)
        {
            e.Cancel = true;
            return;
        }
        if (i % 10 == 0)
        {
            bw.ReportProgress(i);
        }

        Sleep(TimeSpan.FromSeconds(0.1));
    }

    e.Result = 42;
}

static void Worker_ProgressChanged(object sender, ProgressChangedEventArgs e)
{
    WriteLine($"已完成{e.ProgressPercentage}%. "  
              $"处理线程 id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
}

static void Worker_Completed(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
    WriteLine($"完成线程池线程 id: {CurrentThread.ManagedThreadId}");
    if (e.Error != null)
    {
        WriteLine($"异常 {e.Error.Message} 发生.");
    }
    else if (e.Cancelled)
    {
        WriteLine($"操作已被取消.");
    }
    else
    {
        WriteLine($"答案是 : {e.Result}");
    }
}

运营结果如下所示。

图片 11

在本节中,使用了C#中的别的贰个语法,叫事件(event)。当然这里的平地风波分歧于此前在线程同步章节中关系的事件,这里是观察者设计形式的体现,包括事件源、订阅者和事件管理程序。因而,除了异步APM方式意外,还应该有基于事件的异步格局(Event-based Asynchronous Pattern,简称 EAP)

注:当线程池中山高校量的操作被封堵时,下面的办法就非常有效了。

参照他事他说加以考察书籍

正文主要参照了以下几本书,在这里对这么些笔者表示诚挚的多谢您们提供了如此好的素材。

  1. 《CLR via C#》
  2. 《C# in Depth Third Edition》
  3. 《Essential C# 6.0》
  4. 《Multithreading with C# Cookbook Second Edition》
  5. 《C#八线程编制程序实战》

源码下载点击链接 亲自过问源码下载

六、 使用计时器

小编水平有限,假如不当款待各位研商指正!

动用Threading.Timer对象完毕线程池中的周期性调用的异步操作。

1.代码之类:

using System;using System.Collections.Generic;using System.Diagnostics;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading; namespace ThreadPoolDemo{      class Program    {        static Timer timer;          static void Main(string[] args)        {            Console.WriteLine("开始测试线程池中通过计时器运行操作,输入A停止计时器。。。");            DateTime startTime = DateTime.Now;            timer = new Timer(_=>TimesOperation(startTime),null,TimeSpan.FromSeconds(1),TimeSpan.FromSeconds(2));            Thread.Sleep(6000);            timer.Change(TimeSpan.FromSeconds(2), TimeSpan.FromSeconds(4));             Console.WriteLine("。。。。。。。。。。。。。。。。");            ConsoleKeyInfo key = Console.ReadKey();            if (key.Key==ConsoleKey.A)            {                timer.Dispose();            }            Console.Read();        }        private static void TimesOperation(DateTime startTime)        {            TimeSpan time = DateTime.Now - startTime;            Console.WriteLine("线程 {0} 从 {1} 开始 运行了 {2} 秒",            Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, startTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"), time.Seconds);         }    }} 

2.程序运维结果如下。

图片 12

前后相继运营时,首先创造了三个timer,第二个参数是lambla表达式,将会在线程池中举行,第一个参数是null。然后调用TimerOperation方法,并给一个最初时间,并点名曾几何时会率先次运转提姆erOperation,甚到现在后的再度调用间距时间。

七、 使用BackgroundWorker组件

本示例使用BackgroundWorker组件实现异步操作。

程序运维时创设了二个BackgroundWorker对象实例,展现的提示那些后台专业线程扶植撤废操作及操作进程通报。

1.代码之类:

using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Diagnostics;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading;namespace ThreadTPLDemo{     class Program    {        static Timer timer;           static void Main(string[] args)        {            Console.WriteLine("开始测试 BackgroundWorker。。。");            BackgroundWorker bgwork = new BackgroundWorker();            bgwork.WorkerReportsProgress = true;            bgwork.WorkerSupportsCancellation = true;             bgwork.DoWork  = worker_dowork;            bgwork.ProgressChanged  = worker_ProgressChanged;            bgwork.RunWorkerCompleted  = worker_Completed;             bgwork.RunWorkerAsync();//开始后台运行                    Console.WriteLine("。。。。。输入C取消BackgroundWorker后台组件。。。。。。。。。。。");            do            {                ConsoleKeyInfo key = Console.ReadKey();                if (key.KeyChar.ToString().ToUpper() == "C")                {                    bgwork.CancelAsync();                }            } while (bgwork.IsBusy);                   Console.Read();         }        static void worker_dowork(object sender,DoWorkEventArgs e)        {                       Console.WriteLine("线程 {0}  开始 运行",            Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);            int result = 0;            var bgwork = (BackgroundWorker)sender;            for (int i = 0; i < 100; i  )            {                if (bgwork.CancellationPending)//已经取消后台操作                {                    e.Cancel = true;                    return;                }                if (i==0)                {                    bgwork.ReportProgress;//显示进度                }                Thread.Sleep(200);                result  = i;            }            e.Result = result;        }        static void worker_ProgressChanged(object sender,ProgressChangedEventArgs e)        {            Console.WriteLine("线程 {0}   已经完成工作量的 {1} %",          Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,e.ProgressPercentage);        }        static void worker_Completed(object sender,RunWorkerCompletedEventArgs e)        {            Console.WriteLine("线程 {0} 已经执行结束!",        Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);            if (e.Error!=null)            {                Console.WriteLine("线程 {0} 发生错误,错误信息:{1}",     Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,e.Error.Message);            }            else if (e.Cancelled)            {                Console.WriteLine("线程 {0} 已经取消",   Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);            }            else            {                Console.WriteLine("线程 {0} 执行成功,结果是:{1}",   Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, e.Result);            }        }    }}

2.程序正常施行完成,如下图。

图片 13

  1. 程序实施的中途,人工干预,撤除。如下图。请看下图绿色框的地方,作者输入了字母C,则线程被撤消。

图片 14

在前后相继中大家定义了四个事件。

  1. DoWork事件,当二个后台工作对象通过RunWorkerAsync运行二个异步操作时,将调用这一个事件管理器。那几个事件管理器会运维在线程池中,当运行结束,将运转结果做为参数字传送递给RunWorkerCompleted事件,同不时候触发那件事件。
  2. ProgressChanged事件,通过接收BackgroundWorker的ReportProgress方法传递过来的参数,显示线程推行的速度。
  3. RunWorkerCompleted事件,在这里事件中能够清楚操作是瓜熟蒂落做到,依旧产生了错误,或是被撤回。

本文由星彩网app下载发布于计算机编程,转载请注明出处:多线程编程系列,多线程编程学习笔记

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