CLR線程池教程四大功能詳解
在這里你可以學到Microsoft研究CLR實現線程池的原理機制，從而更靈活的處理CLR在實際代碼應中線程池的問題，下面我們來看看吧。
CLR教程之線程池的產生
當 CLR 初始化時，其線程池中不含有線程。當應用程序要創建線程來執行任務時，該應用程序應請求線程池線程來執行任務。線程池知道后將創建一個初始線程。該新線程經歷的初始化和其他線程一樣；但是任務完成后，該線程不會自行銷毀。相反，它會以掛起狀態返回線程池。如果應用程序再次向線程池發出請求，那么這個掛起的線程將激活并執行任務，而不會創建新線程。這節約了很多開銷。只要線程池中應用程序任務的排隊速度低于一個線程處理每項任務的速度，那么就可以反復重用同一線程，從而在應用程序生存期內節約大量開銷。
那么，如果線程池中應用程序任務排隊的速度超過一個線程處理任務的速度，則線程池將創建額外的線程。當然，創建新線程確實會產生額外開銷，但應用程序在其生存期中很可能只請求幾個線程來處理交給它的所有任務。因此，總體來說，通過使用線程池可以提高應用程序的性能。線程池的一個絕妙特性是：它是啟發式的。如果您的應用程序需要執行很多任務，那么線程池將創建更多的線程。如果您的應用程序的工作負載逐漸減少，那么線程池線程將自行終止。線程池的算法確保它僅包含置于其上的工作負荷所需要的線程數！
因此，希望您現在已理解了線程池的基本概念，并明白了它所能提供的性能優勢。現在我將給出一些代碼來說明如何使用線程池。首先，您應該知道線程池可以提供四種功能：
◆異步調用方法
◆以一定的時間間隔調用方法
◆當單個內核對象得到信號通知時調用方法
◆當異步 I/O 請求結束時調用方法
前三種功能非常有用，我將在本專欄中加以說明。而應用程序開發人員很少使用第四種功能，因此在此我將不做說明；有可能在將來的專欄中講到。
功能 1：CLR線程池教程之異步調用方法
在您的應用程序中，如果有創建新線程來執行任務的代碼，那么我建議您用命令線程池執行該任務的新代碼來替換它。事實上，您通常會發現，讓線程池執行任務比讓一個新的專用線程來執行任務更容易。要排隊線程池任務，您可以使用 System.Threading 命名空間中定義的 ThreadPool 類。ThreadPool 類只提供靜態方法，且不能構造它的實例。要讓線程池線程異步調用方法，您的代碼必須調用一個 ThreadPool 的重載 QueueUserWorkItem 方法，如下所示：
- public static Boolean QueueUserWorkItem(WaitCallback wc, Object state);
- public static Boolean QueueUserWorkItem(WaitCallback wc);
這些方法將“工作項”（和可選狀態數據）排隊到線程池的線程中，并立即返回。工作項只是一種方法（由 wc 參數標識），它被調用并傳遞給單個參數，即狀態（狀態數據）。沒有狀態參數的 QueueUserWorkItem 版本將 null 傳遞給回調方法。***，池中的某些線程將調用您的方法來處理該工作項。您編寫的回調方法必須與 System.Threading.WaitCallback 委托類型相匹配，其定義如下：
- public delegate void WaitCallback(Object state);
功能 2：CLR線程池教程之以一定的時間間隔調用方法
如果您的應用程序需要在某一時間執行某項任務，或者您的應用程序需要定期執行某些方法，那么使用線程池將是您的***選擇。System.Threading 命名空間定義 Timer 類。當您構造 Timer 類的實例時，您是在告訴線程池您想在將來的某個特定時間回調自己的某個方法。Timer 類有四種構造函數：
- public Timer(TimerCallback callback, Object state,
- Int32 dueTime, Int32 period);
- public Timer(TimerCallback callback, Object state,
- UInt32 dueTime, UInt32 period);
- public Timer(TimerCallback callback, Object state,
- Int64 dueTime, Int64 period);
- public Timer(TimerCallback callback, Object state,
- Timespan dueTime, TimeSpan period);
所有這四種構造函數構造完全相同的 Timer 對象。回調參數標識您想由線程池線程回調的方法。當然，您編寫的回調方法必須與 System.Threading.TimerCallback 委托類型相匹配，其定義如下：
- public delegate void TimerCallback(Object state);
構造 Timer 對象后，線程池知道要做什么，并自動為您監視時間。然而，Timer 類還提供了幾種其他的方法，允許您與線程池進行通信，以便更改什么時候（或者是否）應當回調方法。具體地說，Timer 類提供了幾種 Change 和 Dispose 方法：
- public Boolean Change(Int32 dueTime, Int32 period);
- public Boolean Change(UInt32 dueTime, UInt32 period);
- public Boolean Change(Int64 dueTime, Int64 period);
- public Boolean Change(TimeSpan dueTime, TimeSpan period);
- public Boolean Dispose();
- public Boolean Dispose(WaitHandle notifyObject);
Change 方法允許您更改 Timer 對象的 dueTime 和 period。Dispose 方法允許您在所有掛起的回調已經完成的時候，完全取消回調，并可選地用信號通知由 notifyObject 參數標識的內核對象。#p#
功能 3：CLR線程池教程之當單個內核對象得到信號通知時調用方法
要讓線程池線程在內核對象得到信號通知時調用您的回調方法，您可以再次利用 System.Threading.ThreadPool 類中定義的一些靜態方法。要讓線程池線程在內核對象得到信號通知時調用方法，您的代碼必須調用一個重載的 RegisterWaitHandle 方法，當您調用這些方法之一時，h 參數標識出您想要線程池等待的內核對象。由于該參數是抽象基類 System.Threading.WaitHandle，因此您可以指定從該基類派生出來的任何類。特別地，您可以將一個引用傳遞給 AutoResetEvent、ManualResetEvent 或 Mutex object。第二個參數 callback 標識出您想要線程池線程調用的方法。您實現的回調方法必須與 System.Threading.WaitOrTimerCallback 委托類型相匹配，其定義如下列代碼行所示：
- public delegate void WaitOrTimerCallback(Object state,
- Boolean timedOut);
第三個參數 state 允許您指定應傳遞給回調方法的某些狀態數據，如果沒有特別的狀態數據要傳遞，則傳遞 null。第四個參數 milliseconds 允許您告訴線程池內核對象得到信號通知前應該等待的時間。這里通常傳遞 -1，以表示無限超時。如果***一個參數 executeOnlyOnce 為真，那么線程池線程將僅執行回調方法一次。但是，如果 executeOnlyOnce 為假，那么線程池線程將在內核對象每次得到信號通知時執行回調方法。這對 AutoResetEvent 對象非常有用。
在前面所示的原型中，您會注意到 RegisterWaitForSingleObject 方法返回一個 RegisteredWaitHandle 對象。該對象確定線程池在等待的內核對象。如果由于某種原因，您的應用程序要告訴線程池停止監視已注冊的等待句柄，那么您的應用程序就可以調用 RegisteredWaitHandle 的 Unregister 方法：
- public Boolean Unregister(WaitHandle waitObject);
waitObject 參數表明當執行完隊列中的所有工作項后，您想如何得到信號通知。如果不想得到信號通知，那么您應將 null 傳遞給該參數。如果您將一個有效引用傳遞給 WaitHandle-derived 對象，那么線程池會在已注冊等待句柄的所有掛起工作項執行完后，通知該對象。
小結
在本專欄中，我講述了對線程池的需要，說明了如何利用 CLR 線程池提供的各種功能。現在您應該明白線程池為您的開發所帶來的價值，它可以提高您的應用程序的性能，并簡化您的代碼。
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