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开源线程池组件SmartThreadPool

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 和 Func

  • 有性能监测机制

4、使用示例 最简单的使用方法:

 // 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:

// 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:

// 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/