多線程之旅（ThreadPool 線程池）

1、什麼是ThreadPool 線程池（源碼）

      1.線程池顧名思義，有咱們的系統建立一個容器裝載着咱們的線程，由CLR控制的全部AppDomain共享。線程池可用於執行任務、發送工做項、處理異步 I/O、表明其餘線程等待以及處理計時器。因此使用線程池不須要本身建立線程，而是經過線程池來建立和執行和管理線程。

2、ThreadPool 線程池和線程的區別

      1.ThreadPool 線程池是在.NET 2.0出現的，是一個享元模式整個程序共同享用這一個線程池，當咱們的線程執行任務以後它不會馬上銷燬，它會回到線程池中，若是有新的任務它就會去執行。避免了咱們線程的重複建立和銷燬（也不會形成咱們CPU的上下文切換的損耗）。

      2.你們仔細看一下我前面寫的Thread 建立線程執行任務以後，它會自動銷燬。那問題來了咱們常常的建立、銷燬線程這可都是資源的浪費呀！！因此咱們要利用每一個線程佔有的資源。

3、ThreadPool 線程池缺點

       1.線程池在性能上優於線程，可是它也是有缺點的。它不支持線程的取消、完成、失敗通知等交互性操做。

       2.它不能設置池中線程的Name，會增長使用者的難度。

　　3.線程池中線程一般都是後臺線程，優先級爲ThreadPriority.Normal

　　4.線程池堵塞會影響咱們的性能，阻塞會使CLR錯誤地認爲它佔用了大量CPU。CLR可以檢測或補償（往池中注入更多線程），可是這可能使線程池受到後續超負荷的印象。Task （也及時後面要講的）解決了這個問題。

　　5.線程池使用的是全局隊列，全局隊列中的線程依舊會存在競爭共享資源的狀況，從而影響性能（Task 解決了這個問題，方案是使用本地隊列）。

4、線程池工做原理

　　1.CLR初始化時，線程池中是沒有線程的，可是內部有一個操做請求隊列，當咱們的應用程序使用異步時，會將一個記錄項添加到線程池的隊列中，線程池隊列會自動讀取這個記錄項，而且發給一個線程池的線程，若是線程池沒有線程就會建立一個線程執行這任務，當線程完成任務它不會自動銷燬而是回到咱們的線程池中，等待線程池派發新的任務。

　　2.若是程序給線程池派發了不少任務，線程池也會使用這一個線程執行全部的任務，若是咱們的請求速度大於了咱們的線程處理速度，就會建立額外線程，就不會致使咱們建立了過多的線程。

　　2.當咱們的線程有大量休息的，它們會在一段時間內自動銷燬。這樣很好的控制了咱們應用程序的性能。

5、ThreadPool 線程池使用

　　1.ThreadPool是一個靜態類，調用QueueUserWorkItem方法，是能夠將一個異步計算放入咱們的線程池隊列中。

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack);
public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack, object state);

方法	說明
QueueUserWorkItem	啓動線程池裏的一個線程（工做者線程）
GetMinThreads	檢索線程池在新請求預測中可以按需建立的線程的最小數量。
GetMaxThreads	最多可用線程數，全部大於此數目的請求將保持排隊狀態，直到線程池線程由空閒。
GetAvailableThreads	剩餘空閒線程數。
SetMaxThreads	設置線程池中的最大線程數（請求數超過此值則進入隊列）。
SetMinThreads	設置線程池最少須要保留的線程數。

 

 

 

 

 

 

　　2.咱們能夠看到ThreadPool比Thread少了不少的API,被砍掉了

/// <summary>
        /// ThreadPool的使用
        /// workerThreads 　CLR線程池分爲工做者線程(workerThreads)
        /// completionPortThreads I/O線程(completionPortThreads)
        /// </summary>
        public static void Show()
        {
            //使用線程
            ThreadPool.QueueUserWorkItem((x) => Running());
            ThreadPool.GetAvailableThreads(out int workerThreads, out int completionPortThreads);
            Console.WriteLine($"沒有設置線程數以前 workerThreads:{workerThreads}  completionPortThreads:{completionPortThreads}");
            //設置最大的線程數
            ThreadPool.SetMaxThreads(16, 16);
            //設置最小的線程數
            ThreadPool.SetMinThreads(8, 8);
            ThreadPool.GetAvailableThreads(out int workerThreads1, out int completionPortThreads1);
            Console.WriteLine($"設置最大的線程數以後 workerThreads:{workerThreads1}  completionPortThreads:{completionPortThreads1}");
            Console.ReadLine();
        }

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 　　3.咱們要注意的就是堵塞線程的時候必定要作好處理，最好是不要堵塞咱們的線程，否則很容易形成死鎖GG

        /// <summary>
        /// ThreadPool 線程等待
        ///類  包含了一個bool屬性
        ///false--WaitOne等待--Set--true--WaitOne直接過去
        ///true--WaitOne直接過去--ReSet--false--WaitOne等待
        ///https://www.cnblogs.com/howtrace/p/11362284.html
        /// </summary>
        public static void Show1()
        {
            //設置最大的線程數
            ThreadPool.SetMaxThreads(16, 16);
            //設置最小的線程數
            ThreadPool.SetMinThreads(8, 8);
            //設置false使用WaitOne()會直接堵塞線程，不會釋放 、Set()設置爲true
            ManualResetEvent manualResetEvent = new ManualResetEvent(false);
            //設置false使用WaitOne()會直接堵塞線程，不會釋放 、Set()設置爲true
            AutoResetEvent autoResetEvent = new AutoResetEvent(false);
            //上面兩種方法都是能夠攔截線程，都是繼承EventWaitHandle 接口
            //就都具備Reset() //紅燈 設置爲false致使線程等待
            //Set() //綠燈 設置爲true 啓動線程繼續執行
            //WaitOne() // 等待信號 會根據咱們線程狀態執行，爲true不須要等待直接執行
            //反之爲false會等待線程狀態爲true纔會執行

            //不一樣點 ManualResetEvent AutoResetEvent
            //ManualResetEvent 在·使用Set()的時候會全部處理 WaitOne 狀態線程均繼續執行。
            //AutoResetEvent 在使用Set()的時候會執行一個線程其餘的線程繼續等待執行。

            for (int i = 0; i < 20; i++)
            {
                var k = i;
                ThreadPool.QueueUserWorkItem(x =>
                {
                    Console.WriteLine(k);
                    if (k < 18)
                    {
                        //等待線程，可是上面咱們只開了16個線程，結果我18個線程所有等待
                        //致使了死鎖
                        manualResetEvent.WaitOne();
                    }
                    else
                    {
                        //恢復執行狀態
                        manualResetEvent.Set();
                    }
                });
                if (manualResetEvent.WaitOne())
                {
                    Console.WriteLine("沒有死鎖、、、");
                }
                Console.WriteLine("等着QueueUserWorkItem完成後才執行");
            }
            Console.ReadLine();
        }

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