SmartThreadPool

https://github.com/amibar/SmartThreadPool

首先是实例化的时候的参数的解释

//Initialize SmartThreadPool & Make logs//SmartThreadPool m_hThreadPool;//m_hThreadPool = new SmartThreadPool();//声明一个线程池STPStartInfo stp = new STPStartInfo();//线程详细配置参数//m_hThreadPool.STPStartInfo这个属性是只读属性，所以只能在实例化的时候设置{    stp.AsReadOnly();//返回一个只读类型的STPStartInfo    //一个枚举值,储存工作项执行完成后是否调用回调方法,    //Never不调用,    //WhenWorkItemCanceled只有当工作项目被取消时调用    //WhenWorkItemNotCanceled只有当工作项目不取消调用    //Always调用    stp.CallToPostExecute = CallToPostExecute.Always;//在这里选择总是回调    //当工作项执行完成后,是否释放工作项的参数,如果释放,参数对象必须实现IDisposable接口    stp.DisposeOfStateObjects = true;    //当线程池中没有工作项时,闲置的线程等待时间,超过这个时间后,会释放掉这个闲置的线程,默认为60秒    stp.IdleTimeout = 300;//300s    //最大线程数,默认为25,    //注意,由于windows的机制,所以一般最大线程最大设置成25,    //如果设置成0的话,那么线程池将停止运行    stp.MaxWorkerThreads = 15;//15 thread    //只在STP执行Action<...>与Func<...>两种任务时有效    //在执行工作项的过程中,是否把参数传递到WorkItem中去,用做IWorkItemResult接口取State时使用,    //如果设置为false那么IWorkItemResult.State是取不到值的    //如果设置为true可以取到传入参数的数组    stp.FillStateWithArgs = true;    //最小线程数,默认为0,当没有工作项时,线程池最多剩余的线程数    stp.MinWorkerThreads = 5;//5 thread    //当工作项执行完毕后,默认的回调方法    stp.PostExecuteWorkItemCallback = delegate(IWorkItemResult wir) { MessageBox.Show("ok" + wir.Result); };    //是否需要等待start方法后再执行工作项,?默认为true,当true状态时,STP必须执行Start方法,才会为线程分配工作项    stp.StartSuspended = true;}m_hThreadPool = new SmartThreadPool(stp);//带线程初始化的线程池初始化

以下是使用两种方法定义函数运行等待返回结果的演示，一种是等待实例化中的对象全部执行完成，一种是等待其中的某些执行完成。

private void button1_Click(object sender, EventArgs e){       //这个例子将演示传入数个参数并且等待运行然后传出的全过程    SmartThreadPool stp = new SmartThreadPool();    IWorkItemResult<string> resultCallback = stp.QueueWorkItem(new Amib.Threading.Func<string, string, string>(GetResultstring), "hello ", "world");    stp.Start();    stp.WaitForIdle();//等待该实例下的所有结果返回    MessageBox.Show(resultCallback.Result);    stp.Shutdown();}private string GetResultstring(string str, string str2){    return str + str2;}

private void button2_Click(object sender, EventArgs e){    //这个例子将演示一批参数的传入一批线程并且等待执行结束返回值    SmartThreadPool stp = new SmartThreadPool();    List<IWorkItemResult> t_lResultItem = new List<IWorkItemResult>();//不对IWorkItemResult定义其类型，其结果需要自己做类型转换    for (int step = 0; step != 100;step++ )    {        //这里使用另一种方法来做函数        t_lResultItem.Add(stp.QueueWorkItem(new WorkItemCallback(GetObjectString), new string[] { "hello ", step.ToString() }));    }    stp.Start();    //等待所需的结果返回    if (SmartThreadPool.WaitAll(t_lResultItem.ToArray()))    {        foreach (IWorkItemResult t in t_lResultItem)        {            MakeLog(string.Format("{0}{1}", t.State, t.Result));        }    }}private object GetObjectString(object obj){    return string.Format("{0}{1}", (obj as string[])[0], (obj as string[])[1]);}

处理线程执行过程中出现的错误

private void button3_Click(object sender, EventArgs es){    //处理线程执行过程中出现的错误    SmartThreadPool stp = new SmartThreadPool();//如果需要将线程池设置为调用start的时候才运行，需要设置其StartSuspended参数为true，然后为其调用start方法来启动    IWorkItemResult<double> ret = stp.QueueWorkItem(new Amib.Threading.Func<double, double, double>(Diverse), 10.0, 0);    //接收错误的句柄    stp.Start();    Exception e = null;    double resule = ret.GetResult(out e);//在取出结果的时候判断是否有错误产生    if (e != null)    {        //在这里进行错误处理，错误在InnerException中        MessageBox.Show(e.InnerException.Message);    }    else    {        MessageBox.Show(resule.ToString());    }    stp.Shutdown();}private double Diverse(double x, double y){    return x/y;}

使用线程分组

private void button4_Click(object sender, EventArgs e){    //这里演示了线程的分组    SmartThreadPool stp = new SmartThreadPool();    //创建一个分组并用这个分组管理    IWorkItemsGroup mainGroup = stp.CreateWorkItemsGroup(1);//如果需要设置这个分组为调用start的时候才开始运行，需要传入WIGStartInfo参数，将其参数中的StartSuspended设置为true然后调用分组的start方法    //向分组中添加任务->当然可以有返回值    mainGroup.QueueWorkItem(new WorkItemCallback(GetObjectString), 123);    //分组等待所有任务完成    mainGroup.WaitForIdle();    //关闭    stp.Shutdown();}

以下是SmartThreadPool的部分解释

SmartThreadPool smartThreadPool = new SmartThreadPool();//获取当前线程池中的工作线程数,与InUseThreads可能会有差别,因为InUseThreads不包含Idle状态的线程int threadNum = smartThreadPool.ActiveThreads;//取消所有工作项,如果工作项在执行,那么等待工作项执行完smartThreadPool.Cancel();//如果不想等待工作项执行完,smartThreadPool.Cancel(true);//线程池的最大并发数,即MaxWorkerThreads,//如果修改后的Concurrency小于MinWorkerThreads,那么MinWorkerThreads也会随之改变smartThreadPool.Concurrency = 25;//创建一个工作组,最大并发为3,工作组在后面会详细说明,smartThreadPool.CreateWorkItemsGroup(3);//卸载线程池smartThreadPool.Dispose();//反回所有未执行的工作项的参数对象smartThreadPool.GetStates();//获取线程池中正在工作的线程数,与ActiveThreads会有差别,因为ActiveThreads可能包含Idle状态的线程int useThreadNum = smartThreadPool.InUseThreads;//当线程池用没有工作项时,反回true,否则,反回falsebool IsIdle = smartThreadPool.IsIdle;//同时并行执行多个方法,并且阻塞到所有工作项都执行完,这里会有多少个工作项就会创造多少个线程,smartThreadPool.Join(new Action[] { new Action(Test) });//获取或设置最大线程数,即MaxWorkerThreads,smartThreadPool.MaxThreads = 25;//最小线程数,当没有工作项时,线程池最多剩余的线程数smartThreadPool.MinThreads = 0;//线程池的名称,没什么特殊的用处,smartThreadPool.Name = "StartThreadPool";//当线程池中没有工作项(即闲置)时触发的事件smartThreadPool.OnIdle += new WorkItemsGroupIdleHandler(smartThreadPool_OnIdle);//当线程池启动一个线程时,触发的事件smartThreadPool.OnThreadInitialization += new ThreadInitializationHandler(smartThreadPool_OnThreadInitialization);//当线程池释放一个线程时,所触发的事件smartThreadPool.OnThreadTermination += new ThreadTerminationHandler(smartThreadPool_OnThreadTermination);//与Join方法类似,并行执行多个带参数的方法,这里会有多少个工作项就会创造多少个线程smartThreadPool.Pipe<object>(new object(), new Action<object>[] { new Action<object>(Test) });//卸载线程池smartThreadPool.Shutdown();//启动线程池smartThreadPool.Start();//STPStartInfo对象的只读实例STPStartInfo stpStartInfo = smartThreadPool.STPStartInfo;//等待所有的工作项执行完成(即IsIdle为true)smartThreadPool.WaitForIdle();//获取还未执行的工作项数量int wiNum = smartThreadPool.WaitingCallbacks;//WorkItemGroup的启动信息的只读实力WIGStartInfo wigStartInfo = smartThreadPool.WIGStartInfo;

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1、为什么需要使用线程池(Thread Pool）

• 减少线程间上下文切换。线程执行一定的时间片后，系统会自动把cpu切换给另一个线程使用，这时还需要保存当 前的线程上下文状态，并加载新线程的上下文状态。当程序中有大量的线程时，每个线程分得的时间片会越来越少，可能会出现线程未处理多少操作，就需要切换到 另一线程，这样频繁的线程间上下文切换会花费大量的cpu时间。
• 减少内存占用。系统每创建一条物理线程，需要大概花费1MB的内存空间，许多程序喜欢先创建多条物理线程，并 周期轮询来处理各自的任务，这样既消耗了线程上下文切换的时间，还浪费了内存。这些任务可能只需要一条线程就能满足要求。假如某一任务需要执行较长的周 期，线程池还可以自动增加线程，并在空闲时，销毁线程，释放占用的内存。

2、为什么不使用.Net默认的线程池

• .Net默认的线程池(ThreadPool)是一个静态类，所以是没办法自己创建一个新的程序池的。默认的线程池与应用程序域 (AppDomain)挂钩，一个AppDomain只有一个线程池。假如在线程池中执行了一个周期较长的任务，一直占用着其中一个线程，可能就会影响到 应用程序域中的其他程序的性能。例如，假如在Asp.Net的线程池中执行一个周期较长的任务，就会影响请求的并发处理能力（线程池默认有个最大线程 数）。 3、SmartThreadPool特性和优点

SmartThreadPool特性如下：

• 池中的线程数量会根据负载自动增减
• 任务异步执行后可以返回值
• 处于任务队列中未执行的任务可以取消
• 回调函数可以等待多个任务都执行完成后再触发
• 任务可以有优先级(priority)
• 任务可以分组
• 支持泛型Action<T> 和 Func<T>
• 有性能监测机制

4、使用示例 最简单的使用方法：

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// 创建一个线程池

SmartThreadPool smartThreadPool = new SmartThreadPool();

 

 // 执行任务

smartThreadPool.QueueWorkItem(() =>

{

     Console.WriteLine("Hello World!");

});

带返回值的任务：

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// 创建一个线程池

SmartThreadPool smartThreadPool = new SmartThreadPool();

 

// 执行任务

var result = smartThreadPool.QueueWorkItem(() =>

{

    var sum = 0;

    for (var i = 0; i < 10; i++)

        sum += i;

 

    return sum;

});

 

// 输出计算结果

Console.WriteLine(result.Result);

等待多个任务执行完成：

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// 创建一个线程池

SmartThreadPool smartThreadPool = new SmartThreadPool();

 

// 执行任务

var result1 = smartThreadPool.QueueWorkItem(() =>

{

    //模拟计算较长时间

    Thread.Sleep(5000);

 

    return 3;

});

 

var result2 = smartThreadPool.QueueWorkItem(() =>

{

    //模拟计算较长时间

    Thread.Sleep(3000);

 

    return 5;

});

 

bool success = SmartThreadPool.WaitAll(

    new IWorkItemResult[] { result1, result2 });

 

if (success)

{

    // 输出结果

    Console.WriteLine(result1.Result);

    Console.WriteLine(result2.Result);

}

5、结论 使用SmartThreadPool可以简单就实现支持多线程的程序，由线程池来管理线程，可以减少死锁的出现。SmartThreadPool还支持简单的生产者-消费者模式，当不需要对任务进行持久化时，还是很好用的。

6、扩展阅读 http://www.codeproject.com/KB/threads/smartthreadpool.aspx

http://smartthreadpool.codeplex.com/

http://www.albahari.com/threading/