多线程消息队列 (MSMQ) 触发器
来源:互联网 发布:淘宝管控纪录什么意思 编辑:程序博客网 时间:2024/05/04 22:17
简介
编写多线程 Microsoft?消息队列 (MSMQ) 触发器应用程序向来是一件让人畏惧的事情。不过,.net 框架线程和消息类的出现使这项工作变得比以前容易了。这些类允许您使用任何适用于 .NET 框架的语言来编写多线程应用程序。以前,像 Microsoft Visual Basic?之类的工具对线程的支持十分有限。因此不得不使用 C++
本文将逐步介绍构建侦听并处理来自 Microsoft 消息队列的多线程应用程序的过程。本文将着重讨论两个名称空间 System.Threading 和 System.Messaging。示例代码是用 C# 语言编写的,但您可以轻松地将其转换为您所使用的语言。
线程背景在 Win32 环境中,线程有三种基本模式:单线程、单元线程和自由线程。
单线程 您最初编写的某些应用程序很可能是单线程应用程序,仅包含与应用程序进程对应的线程。进程可以被定义为应用程序的实例,拥有该应用程序的
单元线程是一种稍微复杂的线程模式。标记用于单元线程的代码可以在其自己的线程中执行,并限制在自己的单元中。线程可以被定义为进程所拥有的实体。处理时将调度该进程。在单元线程
自由线程是最复杂的线程模式。在自由线程模式中,多个线程可以同时调用相同的方法和组件。与单元线程不同,自由线程不会被限制在独立的内存空间。当应用程序必须进行大量相似而又独立的数学计算时,您可能需要使用自由线程。在这种情况下,您需要生成多个线程使用相同的代码示例来执行计算。可能 C++
为了使您对线程模式有一定的概念,我们可以将其想象为从一所屋子搬到另一所屋子。如果您采用单线程方法,则需要您自己完成从打包到扛箱子再到拆包的所有工作。如果您使用单元线程模式,则表示您邀请了好朋友来帮忙。每个朋友在一个单独的房间里工作,并且不能帮助在其他房间工作的人。他们各自负责自己的空间和空间内的物品
本示例解释了不同线程模式的优点和缺点。单元线程比单线程要快,因为有多个组件实例在工作。在某些情况下,自由线程比单元线程更快更有效,这是因为所有事情同时发生,并且可以共享所有资源。但是,当多线程更改共享资源时,这可能会出现问题。假设一个人开始使用箱子打包
示例应用程序
第一步是要检查示例应用程序的设计。应用程序将生成多个线程,每个线程都侦听来自 MSMQ 队列的消息。本示例使用两个类,主 Form 类和自定义 MQListen 类。Form
准备应用程序
- 要启动应用程序,请打开 Visual Studio
.net 并创建一个名为 MultiThreadedMQListener 的新 C# Windows 应用程序。打开窗体的属性,将其命名为 QueueListenerForm。画出初始窗体后,将两个标签、两个按钮、一个状态栏和两个文本框拖放到窗体上。将第一个文本框命名为 Server,第二个文本框命名为 Queue。将第一个按钮命名为 StartListening,第二个按钮命名为 StopListening。可以保留状态栏的默认名称 statusBar1。 - 下一步,单击 Project(项目)菜单并单击 Add Reference(添加引用),以向 System.Messaging 名称空间添加一个引用。在 .NET 组件列表中找到并选择 System.Messaging.Dll。名称空间包含与 MSMQ 队列通信所使用的类。
- 下一步,单击 File(文件)菜单,然后单击 Add New Item(添加新项),以在项目中添加一个新类。选择 Class(类)模板并将其命名为 MQListen。在类的顶部添加下列 using 语句:
// C#
using System.Threading;
using System.Messaging;System.Threading 名称空间允许您访问所有必要的线程功能,在本例中,您可以访问 Thread 类和 ThreadInterruptException 构造函数。该名称空间还包括许多其他高级功能,本文不作详细讨论。System.Messaging 名称空间允许您访问 MSMQ 功能,包括向队列发送消息和接收队列消息。在本例中,您将使用 MessageQueue 类来接收消息。还必须在主窗体代码中添加 using System.Threading。
所有引用就位后,您就可以开始编写代码了。
辅助线程
首先需要构建封装所有线程工作的 MQListen 类。将下列代码插入 MQListen 中。
// C# // 每个线程用来侦听 MQ 消息的一种唯一方法 // 设置 MessageQueue 对象的路径属性。 |
代码讨论
MQListen 类包含一个不同于构造函数的函数。该函数封装每个辅助线程要
Listen 所做的第一件事情是设置一个消息队列对象。MessageQueue 构造函数通过三种实现进行重载。第一种实现使用两个参数:一个字符串参数,指定侦听队列的位置;一个布尔值参数,指示是否为访问队列的第一个应用程序赋予独占读取队列的权限。第二种实现只使用队列路径参数,第三种实现不使用参数。为了简便起见,您可以使用第三种实现,在下一行分配路径。
如果您引用了队列,则必须创建一个消息对象。消息构造函数也有三种实现方式。如果您想将消息写入队列,则可以使用前两种实现。这两种实现采用两个对象:一个是位于消息正文中的对象;一个是定义如何将对象序列化到消息正文的 IMessageFormatter 对象。在本例中,您将从队列中读取数据,以初始化空的消息对象。
初始化对象后,您需要输入执行所有工作的主循环。然后,当主线程调用 Interrupt 终止这些线程时,则只有在线程处于等待、睡眠或连接状态下才会被中断。如果没有处于上述三种状态,则要等到下次进入这三种状态中的一种时才会被中断。要确保辅助线程进入等待、睡眠或连接状态,请调用位于 System.Threading 名称空间的 Sleep 方法。对于使用过 Windows API 睡眠函数的 C++
MQ Receive 方法有两种实现。第一种实现不使用参数,将一直等待接收消息。第二种实现(本例使用这种实现)使用 TimeSpan 对象指定一个超时值。TimeSpan 构造函数包含四个参数:日、小时、分钟和秒。在本例中,Receive 方法在超时和返回前将等待一秒种。
收到的消息将被分配给先前创建的消息对象,然后,便可以对其进行处理了。本例打开一个带有标签的消息框,并删除了此消息。如果您想在实际使用中采用此代码,则可以在此处放置任何消息处理代码。
当辅助线程收到 Interrupt 请求后,将发出一个 ThreadInterruptedException 异常。要捕捉此异常,请在 try-catch 块中包含 Sleep 和 Receive 函数。您应当指定两个捕获:第一个用于捕获中断异常,第二个用于处理捕获到的错误异常。捕获到中断异常时,请首先将其写入线程正在退出的调试窗口。下一步,对队列对象和消息对象调用 Dispose
函数退出 while 循环后,关联的线程也将立即结束,代码为 0。在调试窗口,您将看到一则消息,例如“The thread '' (0x660) has exited with code 0 (0x0)”(线程 '' (0x660) 已经退出,代码为 0 (0x0))。现在,线程已经退出该
主窗体
下一步是向窗体添加
// C# // 将一个包含 5 个线程的数组声明为辅助线程。 // 声明包含辅助线程的所有代码的类。 for (LoopCounter = 0; LoopCounter < NUMBER_THREADS; LoopCounter++) statusBar1.Text = LoopCounter.ToString() + " listener threads started"; while (!StopListeningFlag) statusBar1.Text = "Stop request received, stopping threads"; statusBar1.Text = "All Threads have been stopped"; |
代码讨论
要启动此函数,请创建一个包含 5 个项目的线程数组。此数组将保持对所有线程的引用,以备将来使用。
MQListen 类的构造函数使用两个参数:包含消息队列的计算机名以及要侦听的队列的名称。构造函数使用文本框中的值来为这两个参数赋值。
要创建线程,您需要进入循环以初始化每个线程对象。Thread 构造函数要求您向其传递一个委托,该委托在调用线程的 Start 方法时指向要调用的函数。您
所有线程开始后,请用相应的消息来更新窗体中的状态栏。随着线程的运行和侦听队列,主线程将等待用户请求应用程序停止侦听。为此,主线程将进入一个 while 循环,直至您单击 StopListening 按钮更改 StopListeningFlag 的值。在此等待循环中,将允许应用程序使用 Forms.Application.DoEvents 方法处理其他需要处理的工作。对于熟悉 Visual Basic 的读者来说,这一点与旧的 DoEvents 方法相同。对于熟悉 C++ 的读者来说,这等于编写一个 MSG 泵。
当用户单击 StopListening 按钮时,该循环将退出并进入线程关闭代码。要关闭所有线程,代码必须检查线程数组,并向每个线程发送一个中断信号。在此循环内部,请对数组中的每个线程调用 Interrupt 方法。调用此方法之前,MQListen 类中的代码将继续正常执行。因此,您可以对每个辅助线程调用 Interrupt,而不必考虑线程是否正在处理其他事件。完成后,线程类将处理所有线程的清除。最后,请在退出前更新主窗体中的状态栏。
现在,您需要在按钮后添加代码。请向 StartListening 按钮的 Click 事件添加以下代码:
// C#
statusBar1.Text = "Starting Threads";
StartThreads();
这将更新状态栏并调用 StartThreads 方法。对于 StopListening 按钮,您只需使用以下代码将 StopListeningFlag 设置为 True:
// C#
StopListeningFlag = true;
最后一步是为 StopListeningFlag 添加窗体级的变量。请在窗体代码的顶部添加以下行:
// C#
private bool StopListeningFlag = false;
要测试应用程序,您可以下载 MQWrite,这是一个写入消息队列的示例应用程序。
多线程代码问题
您已经完成了示例代码,因此您已经具备编写自己的多线程应用程序所需的工具。线程可以显著提高某些应用程序的性能和可伸缩性。在功能增强的同时,您还必须了解线程有危险的一面。使用线程可能会破坏您的应用程序,这样的情况确实存在。线程可能会阻止运行,造成无法预料的后果,甚至会导致应用程序停止运行。
如果您有多个线程,请确保它们之间不存在互相等待以到达某一点或完成的情况。如果操作错误,可能会导致死锁状态,两个线程都无法完成,因为它们都在相互等待。
如果多线程要求访问不能轻易共享的资源(如软盘驱动器、串行端口或红外线端口),您可能需要避免使用线程或需要使用一种更高级的线程工具(如 synclocks 或 mutexes)来管理并发性。如果两个线程试图同时访问这些资源,其中一个线程将无法获得资源,或者会导致数据损坏。
使用线程的另一个常见问题是竞争状态。如果一个线程正在将数据写入文件,而另一个线程正在从该文件中读取数据,您将无法知道哪个线程先完成。这种情况称为竞争状态,因为两个线程都在竞相到达文件末尾。如果读取线程快于写入线程,则将返回无法预料的结果。
使用线程时,还应当考虑所有线程是否都能够完全独立地进行工作。如果确实需要来回传递数据,在数据相对简单的情况下,只要小心操作即可。传递复杂对象时,来回移动这些对象的封送代价将十分可观。这将导致操作系统管理的额外开销并且会降低总体性能。
另一个问题是将代码转交给其他
这些问题本身并不能打消您使用线程的热情,但您在
总结
有了上述信息,您就可以编写使用线程的应用程序。不过,在编写过程中,请记住上面提到的问题。如果使用得当,那么,与单线程相比,多线程应用程序将具有更好的性能和可伸缩性。但是,如果使用不当,使用线程会适得其反,并且会导致应用程序不稳定。
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