C#多线程------- 多线程的自动管理…

在多线程的程序中，经常会出现两种情况：

一种情况： 应用程序中，线程把大部分的时间花费在等待状态，等待某个事件发生，然后才能给予响应

这一般使用ThreadPool（线程池）来解决；

另一种情况：线程平时都处于休眠状态，只是周期性地被唤醒

这一般使用Timer（定时器）来解决；

ThreadPool类提供一个由系统维护的线程池（可以看作一个线程的容器），该容器需要 Windows 2000以上系统支持，因为其中某些方法调用了只有高版本的Windows才有的API函数。

将线程安放在线程池里，需使用ThreadPool.QueueUserWorkItem()方法，该方法的原型如下：

//将一个线程放进线程池，该线程的Start()方法将调用WaitCallback代理对象代表的函数

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback);

//重载的方法如下，参数object将传递给WaitCallback所代表的方法

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback, object);

ThreadPool类是一个静态类，你不能也不必要生成它的对象。而且一旦使用该方法在线程池中添加了一个项目，那么该项目将是无法取消的。

在这里你无需自己建立线程，只需把你要做的工作写成函数，然后作为参数传递给ThreadPool.QueueUserWorkItem()方法就行了，传递的方法就是依靠WaitCallback代理对象，而线程的建立、管理、运行等工作都是由系统自动完成的，你无须考虑那些复杂的细节问题。

ThreadPool 的用法：

首先程序创建了一个ManualResetEvent对象，该对象就像一个信号灯，可以利用它的信号来通知其它线程。

本例中，当线程池中所有线程工作都完成以后，ManualResetEvent对象将被设置为有信号，从而通知主线程继续运行。

ManualResetEvent对象有几个重要的方法：

初始化该对象时，用户可以指定其默认的状态（有信号/无信号）；

在初始化以后，该对象将保持原来的状态不变，直到它的Reset()或者Set()方法被调用：

Reset()方法：将其设置为无信号状态；

Set()方法：将其设置为有信号状态。

WaitOne()方法：使当前线程挂起，直到ManualResetEvent对象处于有信号状态，此时该线程将被激活。然后，程序将向线程池中添加工作项，这些以函数形式提供的工作项被系统用来初始化自动建立的线程。当所有的线程都运行完了以后，ManualResetEvent.Set()方法被调用，因为调用了ManualResetEvent.WaitOne()方法而处在等待状态的主线程将接收到这个信号，于是它接着往下执行，完成后边的工作。

ThreadPool 的用法示例：

using System;
using System.Collections;
using System.Threading;

namespaceThreadExample
{
   //这是用来保存信息的数据结构，将作为参数被传递
   public class SomeState
    {
　　   public int Cookie;
　　   public SomeState(int iCookie)
　　    {
       Cookie = iCookie;
　　    }
    }

   public class Alpha
    {
　　public Hashtable HashCount;
　　public ManualResetEvent eventX;
　　public static int iCount = 0;
　　public static int iMaxCount = 0;
　　
       public Alpha(int MaxCount)
　　{
　       HashCount = new Hashtable(MaxCount);
　       iMaxCount = MaxCount;
　　}

　　//线程池里的线程将调用Beta()方法
　　public void Beta(Object state)
　　{
　　   //输出当前线程的hash编码值和Cookie的值
　       Console.WriteLine("{0} {1} :",Thread.CurrentThread.GetHashCode(),((SomeState)state).Cookie);
     Console.WriteLine("HashCount.Count=={0},Thread.CurrentThread.GetHashCode()=={1}",HashCount.Count, Thread.CurrentThread.GetHashCode());
     lock (HashCount)
     {
　　　　   //如果当前的Hash表中没有当前线程的Hash值，则添加之
　　　　   if (!HashCount.ContainsKey(Thread.CurrentThread.GetHashCode()))
　　     　   HashCount.Add (Thread.CurrentThread.GetHashCode(),0);
　 　　   HashCount[Thread.CurrentThread.GetHashCode()] =
           ((int)HashCount[Thread.CurrentThread.GetHashCode()])+1;
　    　}
         int iX =2000;
         Thread.Sleep(iX);
         //Interlocked.Increment()操作是一个原子操作，具体请看下面说明
         Interlocked.Increment(ref iCount);

         if (iCount == iMaxCount)
         {
　   　   Console.WriteLine();
　　　　   Console.WriteLine("SettingeventX ");
　　　　   eventX.Set();
  　    }
　　  }
  }

       public class SimplePool
       {
           public static int Main(string[]args)
           {
               Console.WriteLine("Thread PoolSample:");
               bool W2K =false;
               int MaxCount = 10;//允许线程池中运行最多10个线程
               //新建ManualResetEvent对象并且初始化为无信号状态
               ManualResetEvent eventX = newManualResetEvent(false);
               Console.WriteLine("Queuing {0}items to Thread Pool",MaxCount);
               Alpha oAlpha =new Alpha(MaxCount);
               //创建工作项
               //注意初始化oAlpha对象的eventX属性
               oAlpha.eventX =eventX;
               Console.WriteLine("Queue toThread Pool 0");
               try
               {
                   //将工作项装入线程池
                   //这里要用到Windows2000以上版本才有的API，所以可能出现NotSupportException异常
                   ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(oAlpha.Beta), new SomeState(0));
                   W2K = true;
               }
               catch (NotSupportedException)
               {
                   Console.WriteLine("These API'smay fail when called on a non-Windows 2000system.");
                   W2K = false;
               }
               if (W2K)//如果当前系统支持ThreadPool的方法.
               {
                   for (intiItem=1;iItem< MaxCount;iItem++)
                   {
                       //插入队列元素
                       Console.WriteLine("Queue toThread Pool {0}",iItem);
                       ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(oAlpha.Beta), new SomeState(iItem));
                   }
                   Console.WriteLine("Waiting forThread Pool to drain");
                   //等待事件的完成，即线程调用ManualResetEvent.Set()方法
                   eventX.WaitOne(Timeout.Infinite,true);
                   //WaitOne()方法使调用它的线程等待直到eventX.Set()方法被调用
                   Console.WriteLine("Thread Poolhas been drained (Event fired)");
                   Console.WriteLine();
                   Console.WriteLine("Load acrossthreads");
                   foreach(objecto in oAlpha.HashCount.Keys)
                       Console.WriteLine("{0}{1}", o, oAlpha.HashCount[o]);
               }
               Console.ReadLine();
               return 0;
           }
       }
    }
} 

程序中应该引起注意的地方：

SomeState类是一个保存信息的数据结构，它在程序中作为参数被传递给每一个线程，因为你需要把一些有用的信息封装起来提供给线程，而这种方式是非常有效的。

程序出现的InterLocked类也是专为多线程程序而存在的，它提供了一些有用的原子操作。

原子操作：就是在多线程程序中，如果这个线程调用这个操作修改一个变量，那么其他线程就不能修改这个变量了，这跟lock关键字在本质上是一样的。