C#线程系列讲座(2)：Thread类的应用
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上一篇：C#线程系列讲座(1)：BeginInvoke和EndInvoke方法
一、Thread类的基本用法
通过System.Threading.Thread类可以开始新的线程，并在线程堆栈中运行静态或实例方法。可以通过Thread类的的构造方法传递一个无参数，并且不返回值（返回void）的委托(ThreadStart)，这个委托的定义如下：
[ComVisibleAttribute(true)]
public delegate void ThreadStart()
我们可以通过如下的方法来建立并运行一个线程。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace MyThread
{
class Program
{
public static void myStaticThreadMethod()
{
Console.WriteLine("myStaticThreadMethod");
}
static void Main(string[] args)
{
Thread thread1 = new Thread(myStaticThreadMethod);
thread1.Start(); // 只要使用Start方法，线程才会运行
}
}
}
除了运行静态的方法，还可以在线程中运行实例方法，代码如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace MyThread
{
class Program
{
public void myThreadMethod()
{
Console.WriteLine("myThreadMethod");
}
static void Main(string[] args)
{
Thread thread2 = new Thread(new Program().myThreadMethod); thread2.Start();
}
}
}
如果读者的方法很简单，或出去某种目的，也可以通过匿名委托或Lambda表达式来为Thread的构造方法赋值，代码如下：
Thread thread3 = new Thread(delegate() { Console.WriteLine("匿名委托"); });
thread3.Start();
Thread thread4 = new Thread(( ) => { Console.WriteLine("Lambda表达式"); });
thread4.Start();
其中Lambda表达式前面的( )表示没有参数。
为了区分不同的线程，还可以为Thread类的Name属性赋值，代码如下：
Thread thread5 = new Thread(() => { Console.WriteLine(Thread.CurrentT https://www.doczj.com/doc/da17914776.html,); });
https://www.doczj.com/doc/da17914776.html, = "我的Lamdba";
thread5.Start();
如果将上面thread1至thread5放到一起执行，由于系统对线程的调度不同，输出的结果是不定的，如图1是一种可能的输出结果。
图1
二、定义一个线程类
我们可以将Thread类封装在一个MyThread类中，以使任何从MyThread继承的类都具有多线程能力。MyThread类的代码如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace MyThread
{
abstract class MyThread
{
Thread thread = null;
abstract public void run();
public void start()
{
if (thread == null)
thread = new Thread(run);
thread.Start();
}
}
}
可以用下面的代码来使用MyThread类。
class NewThread : MyThread
{
override public void run()
{
Console.WriteLine("使用MyThread建立并运行线程");
}
}
static void Main(string[] args)
{
NewThread nt = new NewThread();
nt.start();
}
我们还可以利用MyThread来为线程传递任意复杂的参数。详细内容见下节。
三、为线程传递参数
Thread类有一个带参数的委托类型的重载形式。这个委托的定义如下：
[ComVisibleAttribute(false)]
public delegate void Param eterizedThreadStart(Object obj)
这个Thread类的构造方法的定义如下：
public Thread(ParameterizedThreadStart start);
下面的代码使用了这个带参数的委托向线程传递一个字符串参数：
public static void myStaticParamThreadMethod(Object obj)
{
Console.WriteLine(obj);
}
static void Main(string[] args)
{
Thread thread = new Thread(myStaticParamThreadMethod);
thread.Start("通过委托的参数传值");
}
要注意的是，如果使用的是不带参数的委托，不能使用带参数的Start方法运行线程，否则系统会抛出异常。但使用带参数的委托，可以使用thread.Start()来运行线程，这时所传递的参数值为null。
也可以定义一个类来传递参数值，如下面的代码如下：
class MyData
{
private String d1;
private int d2;
public MyData(String d1, int d2)
{
this.d1 = d1;
this.d2 = d2;
}
public void threadMethod()
{
Console.WriteLine(d1);
Console.WriteLine(d2);
}
}
MyData myData = new MyData("abcd",1234);
Thread thread = new Thread(myData.threadMethod);
thread.Start();
如果使用在第二节定义的MyThread类，传递参数会显示更简单，代码如下：class NewThread : MyThread
{
private String p1;
private int p2;
public NewThread(String p1, int p2)
{
this.p1 = p1;
this.p2 = p2;
}
override public void run()
{
Console.WriteLine(p1);
Console.WriteLine(p2);
}
}
NewThread newThread = new NewThread("hello world", 4321);
newThread.start();
四、前台和后台线程
使用Thread建立的线程默认情况下是前台线程，在进程中，只要有一个前台线程未退出，进程就不会终止。主线程就是一个前台线程。而后台线程不管线程是否结束，只要所有的前台线程都退出（包括正常退出和异常退出）后，进程就会自动终止。一般后台线程用于处理时间较短的任务，如在一个Web服务器中可以利用后台线程来处理客户端发过来的请求信息。而前台线程一般用于处理需要长时间等待的任务，如在Web服务器中的监听客户端请求的程序，或是定时对某些系统资源进行扫描的程序。下面的代码演示了前台和后台线程的区别。
public static void myStaticThreadMethod()
{
Thread.Sleep(3000);
}
Thread thread = new Thread(myStaticThreadMethod);
// thread.IsBackground = true;
thread.Start();
如果运行上面的代码，程序会等待3秒后退出，如果将注释去掉，将thread设成后台线程，则程序会立即退出。
要注意的是，必须在调用Start方法之前设置线程的类型，否则一但线程运行，将无法改变其类型。
通过BeginXXX方法运行的线程都是后台线程。
五、判断多个线程是否都结束的两种方法
确定所有线程是否都完成了工作的方法有很多，如可以采用类似于对象计数器的方法，所谓对象计数器，就是一个对象被引用一次，这个计数器就加1，销毁引用就减1，如果引用数为0，则垃圾搜集器就会对这些引用数为0的对象进行回收。
方法一：线程计数器
线程也可以采用计数器的方法，即为所有需要监视的线程设一个线程计数器，每开始一个线程，在线程的执行方法中为这个计数器加1，如果某个线程结束（在线程执行方法的最后为这个计数器减1），为这个计数器减1。然后再开始一个线程，按着一定的时间间隔来监视这个计数器，如是棕个计数器为0，说明所有的线程都结束了。当然，也可以不用这个监视线程，而在每一个工作线程的最后（在为计数器减1的代码的后面）来监视这个计数器，也就是说，每一个工作线程在退出之前，还要负责检测这个计数器。使用这种方法不要忘了同步这个计数器变量啊，否则会产生意想不到的后果。
方法二：使用Thread.join方法
join方法只有在线程结束时才继续执行下面的语句。可以对每一个线程调用它的join方法，但要注意，这个调用要在另一个线程里，而不要在主线程，否则程序会被阻塞的。
个人感觉这种方法比较好。
线程计数器方法演示：
class ThreadCounter : MyThread
{
private static int count = 0;
private int ms;
private static void increment()
{
lock (typeof(ThreadCounter)) // 必须同步计数器
{
count++;
}
}
private static void decrease()
{
lock (typeof(ThreadCounter))
{
count--;
}
}
private static int getCount()
{
lock (typeof(ThreadCounter))
{
return count;
}
}
public ThreadCounter(int ms)
{
this.ms = ms;
}
override public void run()
{
increment();
Thread.Sleep(ms);
Console.WriteLine(ms.ToString()+"毫秒任务结束"); decrease();
if (getCount() == 0)
Console.WriteLine("所有任务结束");
}
}
ThreadCounter counter1 = new ThreadCounter(3000);
ThreadCounter counter2 = new ThreadCounter(5000);
ThreadCounter counter3 = new ThreadCounter(7000);
counter1.start();
counter2.start();
counter3.start();
上面的代码虽然在大多数的时候可以正常工作，但却存在一个隐患，就是如果某个线程，假设是counter1，在运行后，由于某些原因，其他的线程并未运行，在这种情况下，在counter1运行完后，仍然可以显示出“所有任务结束”的提示信息，但是counter2和counter3还并未运行。为了消除这个隐患，可以将increment方法从run中移除，将其放到ThreadCounter的构造方法中，在这时，increment方法中的lock也可以去掉了。代码如：
public ThreadCounter(int m s)
{
this.m s = ms;
increm ent();
}
运行上面的程序后，将显示如图2的结果。
图2
使用Thread.join方法演示
private static void threadMethod(Object obj) {
Thread.Sleep(Int32.Parse(obj.ToString())); Console.WriteLine(obj + "毫秒任务结束");
}
private static void joinAllThread(object obj) {
Thread[] threads = obj as Thread[];
foreach (Thread t in threads)
t.Join();
Console.WriteLine("所有的线程结束");
}
static void Main(string[] args)
{
Thread thread1 = new Thread(threadMethod);
Thread thread2 = new Thread(threadMethod);
Thread thread3 = new Thread(threadMethod);
thread1.Start(3000);
thread2.Start(5000);
thread3.Start(7000);
Thread joinThread = new Thread(joinAllThread);
joinThread.Start(new Thread[] { thread1, thread2, thread3 });
}
在运行上面的代码后，将会得到和图2同样的运行结果。上述两种方法都没有线程数的限制，当然，仍然会受到操作系统和硬件资源的限制。
在什么情况下使用线程池？ 1.单个任务处理的时间比较短 2.将需处理的任务的数量大 使用线程池的好处: 1.减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销 2.如不使用线程池，有可能造成系统创建大量线程而导致消耗完系统内存以及”过度切换”。 线程池工作原理：
线程池为线程生命周期开销问题和资源不足问题提供了解决方案。通过对多个任务重用线程，线程创建的开销被分摊到了多个任务上。其好处是，因为在请求到达时线程已经存在，所以无意中也消除了线程创建所带来的延迟。这样，就可以立即为请求服务，使应用程序响应更快。而且，通过适当地调整线程池中的线程数目，也就是当请求的数目超过某个阈值时，就强制其它任何新到的请求一直等待，直到获得一个线程来处理为止，从而可以防止资源不足。 线程池的替代方案 线程池远不是服务器应用程序内使用多线程的唯一方法。如同上面所提到的，有时，为每个新任务生成一个新线程是十分明智的。然而，如果任务创建过于频繁而任务的平均处理时间过短，那么为每个任务生成一个新线程将会导致性能问题。 另一个常见的线程模型是为某一类型的任务分配一个后台线程与任务队列。AWT 和 Swing 就使用这个模型，在这个模型中有一个 GUI 事件线程，导致用户界面发生变化的所有工作都必须在该线程中执行。然而，由于只有一个 AWT 线程，因此要在 AWT 线程中执行任务可能要花费相当长时间才能完成，这是不可取的。因此，Swing 应用程序经常需要额外的工作线程，用于运行时间很长的、同 UI 有关的任务。 每个任务对应一个线程方法和单个后台线程（single-background-thread）方法在某些情形下都工作得非常理想。每个任务一个线程方法在只有少量运行时间很长的任务时工作得十分好。而只要调度可预见性不是很重要，则单个后台线程方法就工作得十分好，如低优先级后台任务就是这种情况。然而，大多数服务器应用程序都是面向处理大量的短期任务或子任务，因此往往希望具有一种能够以低开销有效地处理这些任务的机制以及一些资源管理和定时可预见性的措施。线程池提供了这些优点。 工作队列 就线程池的实际实现方式而言，术语“线程池”有些使人误解，因为线程池“明显的”实现在大多数情形下并不一定产生我们希望的结果。术语“线程池”先于Java 平台出现，因此它可能是较少面向对象方法的产物。然而，该术语仍继续广泛应用着。 虽然我们可以轻易地实现一个线程池类，其中客户机类等待一个可用线程、将任务传递给该线程以便执行、然后在任务完成时将线程归还给池，但这种方法却存在几个潜在的负面影响。例如在池为空时，会发生什么呢？试图向池线程传递任务的调用者都会发现池为空，在调用者等待一个可用的池线程时，它的线程将阻塞。我们之所以要使用后台线程的原因之一常常是为了防止正在提交的线程被阻塞。完全堵住调用者，如在线程池的“明显的”实现的情况，可以杜绝我们试图解决的问题的发生。 我们通常想要的是同一组固定的工作线程相结合的工作队列，它使用 wait() 和
并发危险 解决多线程代码中的11 个常见的问题 Joe Duffy 本文将介绍以下内容：?基本并发概念 ?并发问题和抑制措施 ?实现安全性的模式?横切概念本文使用了以下技术： 多线程、.NET Framework 目录 数据争用 忘记同步 粒度错误 读写撕裂 无锁定重新排序 重新进入 死锁 锁保护 戳记 两步舞曲 优先级反转 实现安全性的模式 不变性 纯度 隔离 并发现象无处不在。服务器端程序长久以来都必须负责处理基本并发编程模型，而随着多核处理器的日益普及，客户端程序也将需要执行一些任务。随着并发操作的不断增加，有关确保安全的问题也浮现出来。也就是说，在面对大量逻辑并发操作和不断变化的物理硬件并行性程度时，程序必须继续保持同样级别的稳定性和可靠性。 与对应的顺序代码相比，正确设计的并发代码还必须遵循一些额外的规则。对内存的读写以及对共享资源的访问必须使用同步机制进行管制，以防发生冲突。另外，通常有必要对线程进行协调以协同完成某项工作。 这些附加要求所产生的直接结果是，可以从根本上确保线程始终保持一致并且保证其顺利向前推进。同步和协调对时间的依赖性很强，这就导致了它们具有不确定性，难于进行预测和测试。 这些属性之所以让人觉得有些困难，只是因为人们的思路还未转变过来。没有可供学习的专门API，也没有可进行复制和粘贴的代码段。实际上的确有一组基础概念需要您学习和适应。很可能随着时间的推移某些语言和库会隐藏一些概念，但如果您现在就开始执行并发操作，则不会遇到这种情况。本
文将介绍需要注意的一些较为常见的挑战，并针对您在软件中如何运用它们给出一些建议。 首先我将讨论在并发程序中经常会出错的一类问题。我把它们称为“安全隐患”，因为它们很容易发现并且后果通常比较严重。这些危险会导致您的程序因崩溃或内存问题而中断。 当从多个线程并发访问数据时会发生数据争用（或竞争条件）。特别是，在一个或多个线程写入一段数据的同时，如果有一个或多个线程也在读取这段数据，则会发生这种情况。之所以会出现这种问题，是因为Windows 程序（如C++ 和Microsoft .NET Framework 之类的程序）基本上都基于共享内存概念，进程中的所有线程均可访问驻留在同一虚拟地址空间中的数据。静态变量和堆分配可用于共享。请考虑下面这个典型的例子： static class Counter { internal static int s_curr = 0; internal static int GetNext() { return s_curr++; } } Counter 的目标可能是想为GetNext 的每个调用分发一个新的唯一数字。但是，如果程序中的两个线程同时调用GetNext，则这两个线程可能被赋予相同的数字。原因是s_curr++ 编译包括三个独立的步骤： 1.将当前值从共享的s_curr 变量读入处理器寄存器。 2.递增该寄存器。 3.将寄存器值重新写入共享s_curr 变量。 按照这种顺序执行的两个线程可能会在本地从s_curr 读取了相同的值（比如42）并将其递增到某个值（比如43），然后发布相同的结果值。这样一来，GetNext 将为这两个线程返回相同的数字，导致算法中断。虽然简单语句s_curr++ 看似不可分割，但实际却并非如此。 忘记同步 这是最简单的一种数据争用情况：同步被完全遗忘。这种争用很少有良性的情况，也就是说虽然它们是正确的，但大部分都是因为这种正确性的根基存在问题。 这种问题通常不是很明显。例如，某个对象可能是某个大型复杂对象图表的一部分，而该图表恰好可使用静态变量访问，或在创建新线程或将工作排入线程池时通过将某个对象作为闭包的一部分进行传递可变为共享图表。 当对象（图表）从私有变为共享时，一定要多加注意。这称为发布，在后面的隔离上下文中会对此加以讨论。反之称为私有化，即对象（图表）再次从共享变为私有。 对这种问题的解决方案是添加正确的同步。在计数器示例中，我可以使用简单的联锁： static class Counter { internal static volatile int s_curr = 0; internal static int GetNext() { return Interlocked.Increment(ref s_curr);
深入研究线程池 一.什么是线程池? 线程池就是以一个或多个线程[循环执行]多个应用逻辑的线程集合. 注意这里用了线程集合的概念是我生造的,目的是为了区分执行一批应用逻辑的多个线程和 线程组的区别.关于线程组的概念请参阅基础部分. 一般而言,线程池有以下几个部分: 1.完成主要任务的一个或多个线程. 2.用于调度管理的管理线程. 3.要求执行的任务队列. 那么如果一个线程循环执行一段代码是否是线程池? 如果极端而言,应该算,但实际上循环代码应该算上一个逻辑单元.我们说最最弱化的线程池 应该是循环执行多个逻辑单元.也就是有一批要执行的任务,这些任务被独立为多个不同的执行单元.比如: int x = 0; while(true){ x ++; } 这就不能说循环中执行多个逻辑单元,因为它只是简单地对循环外部的初始变量执行++操作. 而如果已经有一个队列 ArrayList al = new ArrayList(); for(int i=0;i<10000;i++){ al.add(new AClass()); } 然后在一个线程中执行: while(al.size() != 0){ AClass a = (AClass)al.remove(0); a.businessMethod(); } 我们说这个线程就是循环执行多个逻辑单元.可以说这个线程是弱化的线程池.我们习惯上把这些相对独立的逻辑单元称为任务. 二.为什么要创建线程池? 线程池属于对象池.所有对象池都具有一个非常重要的共性,就是为了最大程度复用对象.那么 线程池的最重要的特征也就是最大程度利用线程. 从编程模型模型上说讲,在处理多任务时,每个任务一个线程是非常好的模型.如果确实可以这么做我们将可以使用编程模型更清楚,更优化.但是在实际应用中,每个任务一个线程会使用系统限入"过度切换"和"过度开销"的泥潭. 打个比方,如果可能,生活中每个人一辆房车,上面有休息,娱乐,餐饮等生活措施.而且道路交道永远不堵车,那是多么美好的梦中王国啊.可是残酷的现实告诉我们,那是不可能的.不仅每个人一辆车需要无数多的社会资源,而且地球上所能容纳的车辆总数是有限制的. 首先,创建线程本身需要额外(相对于执行任务而必须的资源)的开销.
WinSock 异步I/O模型[5]---完成端口 - Completion Port ---------------------------------------------------------------------------- 如果你想在Windows平台上构建服务器应用，那么I/O模型是你必须考虑的。Windows操作系统提供了五种I/O模型，分别是： ■选择（select）； ■异步选择（WSAAsyncSelect）； ■事件选择（WSAEventSelect）； ■重叠I/O（Overlapped I/O）； ■完成端口（Completion Port) 。 每一种模型适用于一种特定的应用场景。程序员应该对自己的应用需求非常明确，综合考虑到程序的扩展性和可移植性等因素，作出自己的选择。 ============================================== █“完成端口”模型是迄今为止最复杂的一种 I/O 模型。但是，若一个应用程序同时需要管理很多的套接字， 那么采用这种模型，往往可以达到最佳的系统性能！但缺点是，该模型只适用于Windows NT 和 Windows 2000 以上版本的操作系统。 █因其设计的复杂性，只有在你的应用程序需要同时管理数百乃至上千个套接字的时候，而且希望随着系统内安装的CPU数量的增多， 应用程序的性能也可以线性提升，才应考虑采用“完成端口”模型。 █从本质上说，完成端口模型要求我们创建一个 Win32 完成端口对象，通过指定数量的线程， 对重叠 I/O 请求进行管理，以便为已经完成的重叠 I/O 请求提供服务。
重庆IT论坛https://www.doczj.com/doc/da17914776.html, 在并发性时代，带有4、6 和16 个处理器核心的芯片变得很普遍，而且在不久的将来，我们会看到带有上百甚至上千个核心的芯片。这种处理能力蕴含着巨大的可能性，但对于软件开发人员来说，它也带来了挑战。最大限度地利用这些闪耀新核的需求推动了对并发性、状态管理和为两者构建的编程语言的关注热潮。 Groovy、Scala 和Clojure 等JVM 语言满足了这些需求。这三种都是较新的语言，运行于高度优化的JVM 之上，可以使用Java 1.5 中新增的强大的Java 并发库。尽管每种语言基于其原理采用不同的方法，不过它们都积极支持并发编程。 在本文中，我们将使用GPars，一种基于Groovy 的并发库，来检查模型以便解决并发性问题，比如后台处理、并行处理、状态管理和线程协调。 为何选择Groovy ？为何选择GPars ？ Groovy 是运行于JVM 之上的一种动态语言。基于Java 语言，Groovy 移除了Java 代码中的大量正式语法，并添加了来自其他编程语言的有用特性。Groovy 的强大特性之一是它允许编程人员轻松创建基于Groovy 的DSL。（一个DSL 或域特定语言是一种旨在解决特定编程问题的脚本语言。参阅参考资料了解有关DSL 的更多信息。） 获取代码和工具 参阅参考资料部分下载Groovy、GPars 和本文中用到的其他工具。您可以随时下载本文的可执行代码样例。 GPars 或Groovy Parallel Systems 是一种Groovy 并发库，捕捉并发性和协调模型作为DSL。GPars 的构思源自其他语言的一些最受欢迎的并发性和协调模型，包括：?来自Java 语言的executors 和fork/join ?来自Erlang 和Scala 的actors ?来自Clojure 的agents ?来自Oz 的数据流变量 Groovy 和GPars 的结合成为展示各种并发性方法的理想之选。甚至不熟悉Groovy 的Java 开发人员也能轻松关注相关讨论，因为Groovy 的语法以Java 语言为基础。本文中的示例基于Groovy 1.7 和GPars 0.10。 回页首 后台和并行处理 一个常见的性能难题是需要等待I/O。I/O 可能涉及到从一个磁盘、一个web 服务或甚至是一名用户读取数据。当一个线程在等待I/O 的过程中被阻止时，将等待中的线程与原始执行线程分离开来将会很有用，这将使它能继续工作。由于这种等待是在后台发生的，所以我们称这种技术为后台处理。 例如，假设我们需要这样一个程序，即调用Twitter API 来找到针对若干JVM 语言的最新tweets 并将它们打印出来。Groovy 能够使用Java 库twitter4j 很容易就编写出这样的程序，如清单1 所示： 清单1. 串行读取tweets (langTweets.groovy) import twitter4j.Twitter import twitter4j.Query
Tomcat线程池实现简介 目前市场上常用的开源Java Web容器有Tomcat、Resin和Jetty。其中Resin从V3.0后需要购买才能用于商业目的，而其他两种则是纯开源的。可以分别从他们的网站上下载最新的二进制包和源代码。 作为Web容器，需要承受较高的访问量，能够同时响应不同用户的请求，能够在恶劣环境下保持较高的稳定性和健壮性。在HTTP服务器领域，Apache HTTPD的效率是最高的，也是最为稳定的，但它只能处理静态页面的请求，如果需要支持动态页面请求，则必须安装相应的插件，比如mod_perl可以处理Perl脚本，mod_python可以处理Python脚本。 上面介绍的三中Web容器，都是使用Java编写的HTTP服务器，当然他们都可以嵌到Apache 中使用，也可以独立使用。分析它们处理客户请求的方法有助于了解Java多线程和线程池的实现方法，为设计强大的多线程服务器打好基础。 Tomcat是使用最广的Java Web容器，功能强大，可扩展性强。最新版本的Tomcat（5.5.17）为了提高响应速度和效率，使用了Apache Portable Runtime（APR）作为最底层，使用了APR 中包含Socket、缓冲池等多种技术，性能也提高了。APR也是Apache HTTPD的最底层。可想而知，同属于ASF（Apache Software Foundation）中的成员，互补互用的情况还是很多的，虽然使用了不同的开发语言。 Tomcat 的线程池位于tomcat-util.jar文件中，包含了两种线程池方案。方案一：使用APR 的Pool技术，使用了JNI；方案二：使用Java实现的ThreadPool。这里介绍的是第二种。如果想了解APR的Pool技术，可以查看APR的源代码。 ThreadPool默认创建了5个线程，保存在一个200维的线程数组中，创建时就启动了这些线程，当然在没有请求时，它们都处理“等待”状态（其实就是一个while循环，不停的等待notify）。如果有请求时，空闲线程会被唤醒执行用户的请求。 具体的请求过程是：服务启动时，创建一个一维线程数组（maxThread＝200个），并创建空闲线程(minSpareThreads＝5个)随时等待用户请求。当有用户请求时，调用threadpool.runIt(ThreadPoolRunnable)方法，将一个需要执行的实例传给ThreadPool中。其中用户需要执行的实例必须实现ThreadPoolRunnable接口。ThreadPool 首先查找空闲的线程，如果有则用它运行要执行ThreadPoolRunnable；如果没有空闲线程并且没有超过maxThreads，就一次性创建minSpareThreads个空闲线程；如果已经超过了maxThreads了，就等待空闲线程了。总之，要找到空闲的线程，以便用它执行实例。找到后，将该线程从线程数组中移走。接着唤醒已经找到的空闲线程，用它运行执行实例（ThreadPoolRunnable）。运行完ThreadPoolRunnable后，就将该线程重新放到线程数组中，作为空闲线程供后续使用。 由此可以看出，Tomcat的线程池实现是比较简单的，ThreadPool.java也只有840行代码。用一个一维数组保存空闲的线程，每次以一个较小步伐（5个）创建空闲线程并放到线程池中。使用时从数组中移走空闲的线程，用完后，再“归还”给线程池。ThreadPool提供的仅仅是线程池的实现，而如何使用线程池也是有很大学问的。让我们看看Tomcat是如何使用ThreadPool的吧。 Tomcat有两种EndPoint，分别是AprEndpoint和PoolTcpEndpoint。前者自己实现了一套线
VB .NET多线程编程的详细说明 作者：陶刚整理：https://www.doczj.com/doc/da17914776.html, 更新时间：2011-4-1 介绍 传统的Visual Basic开发人员已经建立了同步应用程序，在这些程序中事务按顺序执行。尽管由于多个事务多多少少地同时运行使多线程应用程序效率更高，但是使用先前版本的Visual Basic很难建立这类程序。 多线程程序是可行的，因为操作系统是多任务的，它有模拟同一时刻运行多个应用程序的能力。尽管多数个人计算机只有一个处理器，但是现在的操作系统还是通过在多个执行代码片断之间划分处理器时间提供了多任务。线程可能是整个应用程序，但通常是应用程序可以单独运行的一个部分。操作系统根据线程的优先级和离最近运行的时间长短给每一个线程分配处理时间。多线程对于时间密集型事务（例如文件输入输出）应用程序的性能有很大的提高。 但是也有必须细心的地方。尽管多线程能提高性能，但是每个线程还是需要用附加的内存来建立和处理器时间来运行，建立太多的线程可能降低应用程序的性能。当设计多线程应用程序时，应该比较性能与开销。 多任务成为操作系统的一部分已经很久了。但是直到最近Visual Basic程序员才能使用无文档记录特性（undocumented）或者间接使用COM组件或者操作系统的异步部分执行多线程事务。.NET框架组件为开发多线程应用程序，在System.Threading名字空间中提供了全面的支持。 本文讨论多线程的好处以及怎样使用Visual Basic .NET开发多线程应用程序。尽管Visual Basic .NET和.NET框架组件使开发多线程应用程序更容易，但是本文作了调整使其适合高级读者和希望从早期Visual Basic转移到Visual Basic .NET的开发人员。 多线程处理的优点 尽管同步应用程序易于开发，但是它们的性能通常比多线程应用程序低，因为一个新的事务必须等待前面的事务完成后才能开始。如果完成某个同步事务的时间比预想的要长，应用程序可能没有响应。多线程处理可以同时运行多个过程。例如，字处理程序能够在继续操作文档的同时执行拼写检查事务。因为多线程应用程序把程序分解为独立的事务，它们能通过下面的途径充分提高性能： l 多线程技术可以使程序更容易响应，因为在其它工作继续时用户界面可以保持激活。 l 当前不忙的事务可以把处理器时间让给其它事务。 l 花费大量处理时间的事务可以周期性的把时间让给其它的事务。 l 事务可以在任何时候停止。 l 可以通过把单独事务的优先级调高或调低来优化性能。 明确地建立多线程应用程序的决定依赖于几个因素。多线程最适合下面的情况：
第11章线程池的使用 第8章讲述了如何使用让线程保持用户方式的机制来实现线程同步的方法。用户方式的同步机制的出色之处在于它的同步速度很快。如果关心线程的运行速度，那么应该了解一下用户方式的同步机制是否适用。 到目前为止，已经知道创建多线程应用程序是非常困难的。需要会面临两个大问题。一个是要对线程的创建和撤消进行管理，另一个是要对线程对资源的访问实施同步。为了对资源访问实施同步，Wi n d o w s提供了许多基本要素来帮助进行操作，如事件、信标、互斥对象和关键代码段等。这些基本要素的使用都非常方便。为了使操作变得更加方便，唯一的方法是让系统能够自动保护共享资源。不幸的是，在Wi n d o w s提供一种让人满意的保护方法之前，我们已经有了一种这样的方法。 在如何对线程的创建和撤消进行管理的问题上，人人都有自己的好主意。近年来，我自己创建了若干不同的线程池实现代码，每个实现代码都进行了很好的调整，以便适应特定环境的需要。M i c r o s o f t公司的Windows 2000提供了一些新的线程池函数，使得线程的创建、撤消和基本管理变得更加容易。这个新的通用线程池并不完全适合每一种环境，但是它常常可以适合你的需要，并且能够节省大量的程序开发时间。 新的线程池函数使你能够执行下列操作： ? 异步调用函数。 ? 按照规定的时间间隔调用函数。 ? 当单个内核对象变为已通知状态时调用函数。 ? 当异步I / O请求完成时调用函数。 为了完成这些操作，线程池由4个独立的部分组成。表11 - 1显示了这些组件并描述了控制其行为特性的规则。 表11-1 线程池的组件及其行为特性
Timer计时器有管理任务延迟执行("如1000ms后执行任务")以及周期性执行("如每500ms执行一次该任务")。但是，Timer存在一些缺陷，因此你应该考虑使用ScheduledThreadPoolExecutor作为代替品,Timer对调度的支持是基于绝对时间,而不是相对时间的，由此任务对系统时钟的改变是敏感的;ScheduledThreadExecutor只支持相对时间。 Timer的另一个问题在于，如果TimerTask抛出未检查的异常，Timer将会产生无法预料的行为。Timer线程并不捕获异常，所以TimerTask抛出的未检查的异常会终止timer 线程。这种情况下，Timer也不会再重新恢复线程的执行了;它错误的认为整个Timer都被取消了。此时，已经被安排但尚未执行的TimerTask永远不会再执行了，新的任务也不能被调度了。 例子： packagecom.concurrent.basic; importjava.util.Timer; import java.util.TimerTask; public class TimerTest { private Timer timer = new Timer(); // 启动计时器 public void lanuchTimer() { timer.schedule(new TimerTask() { public void run() { throw new RuntimeException(); } }, 1000 * 3, 500); } // 向计时器添加一个任务 public void addOneTask() { timer.schedule(new TimerTask() { public void run() { System.out.println("hello world"); } }, 1000 * 1, 1000 * 5); }
线程池原理及创建（C++实现） 时间:2010‐02‐25 14:40:43来源:网络 作者:未知 点击:2963次 本文给出了一个通用的线程池框架，该框架将与线程执行相关的任务进行了高层次的抽象，使之与具体的执行任务无关。另外该线程池具有动态伸缩性，它能根据执行任务的轻重自动调整线程池中线程的数量。文章的最后，我们给出一个 本文给出了一个通用的线程池框架，该框架将与线程执行相关的任务进行了高层次的抽象，使之与具体的执行任务无关。另外该线程池具有动态伸缩性，它能根据执行任务的轻重自动调整线程池中线程的数量。文章的最后，我们给出一个简单示例程序，通过该示例程序，我们会发现，通过该线程池框架执行多线程任务是多么的简单。 为什么需要线程池 目前的大多数网络服务器，包括Web服务器、Email服务器以及数据库服务器等都具有一个共同点，就是单位时间内必须处理数目巨大的连接请求，但处理时间却相对较短。 传统多线程方案中我们采用的服务器模型则是一旦接受到请求之后，即创建一个新的线程，由该线程执行任务。任务执行完毕后，线程退出，这就是是“即时创建，即时销毁”的策略。尽管与创建进程相比，创建线程的时间已经大大的缩短，但是如果提交给线程的任务是执行时间较短，而且执行次数极其频繁，那么服务器将处于不停的创建线程，销毁线程的状态。 我们将传统方案中的线程执行过程分为三个过程：T1、T2、T3。 T1：线程创建时间 T2：线程执行时间，包括线程的同步等时间 T3：线程销毁时间
那么我们可以看出，线程本身的开销所占的比例为(T1+T3) / (T1+T2+T3)。如果线程执行的时间很短的话，这比开销可能占到20%‐50%左右。如果任务执行时间很频繁的话，这笔开销将是不可忽略的。 除此之外，线程池能够减少创建的线程个数。通常线程池所允许的并发线程是有上界的，如果同时需要并发的线程数超过上界，那么一部分线程将会等待。而传统方案中，如果同时请求数目为2000，那么最坏情况下，系统可能需要产生2000个线程。尽管这不是一个很大的数目，但是也有部分机器可能达不到这种要求。 因此线程池的出现正是着眼于减少线程池本身带来的开销。线程池采用预创建的技术，在应用程序启动之后，将立即创建一定数量的线程(N1)，放入空闲队列中。这些线程都是处于阻塞（Suspended）状态，不消耗CPU，但占用较小的内存空间。当任务到来后，缓冲池选择一个空闲线程，把任务传入此线程中运行。当N1个线程都在处理任务后，缓冲池自动创建一定数量的新线程，用于处理更多的任务。在任务执行完毕后线程也不退出，而是继续保持在池中等待下一次的任务。当系统比较空闲时，大部分线程都一直处于暂停状态，线程池自动销毁一部分线程，回收系统资源。 基于这种预创建技术，线程池将线程创建和销毁本身所带来的开销分摊到了各个具体的任务上，执行次数越多，每个任务所分担到的线程本身开销则越小，不过我们另外可能需要考虑进去线程之间同步所带来的开销。 构建线程池框架 一般线程池都必须具备下面几个组成部分： 线程池管理器:用于创建并管理线程池 工作线程: 线程池中实际执行的线程
321C H A P T E R II. Advanced Tcl 21Multi-Threaded Tcl Scripts This chapter describes the Thread extension for creating multi-threaded Tcl scripts. This Chapter is from Practical Programming in Tcl and Tk, 4th Ed. Copyright 2003 ? Brent Welch, Ken Jones https://www.doczj.com/doc/da17914776.html,/book/ T hread support, a key feature of many languages, is a recent addition to Tcl. That’s because the Tcl event loop supports features implemented by threads in most other languages, such as graphical user interface management, multi-client servers, asynchronous communication,and scheduling and timing operations. However, although Tcl’s event loop can replace the need for threads in many circumstances, there are still some instances where threads can be a better solution: ?Long-running calculations or other processing, which can “starve” the event loop ?Interaction with external libraries or processes that don’t support asynchro- nous communication ?Parallel processing that doesn’t adapt well to an event-driven model ?Embedding Tcl into an existing multi-threaded application What are Threads? Traditionally , processes have been limited in that they can do only one thing at a time. If your application needed to perform multiple tasks in parallel, you designed the application to create multiple processes. However, this approach has its drawbacks. One is that processes are relatively “heavy” in terms of the resources they consume and the time it takes to create them. For applications that frequently create new processes — for example, servers that create a new
100行Java代码构建一个线程池 本示例程序由三个类构成，第一个是TestThreadPool类，它是一个测试程序，用来模拟客户端的请求，当你运行它时，系统首先会显示线程池的初始化信息，然后提示你从键盘上输入字符串，并按下回车键，这时你会发现屏幕上显示信息，告诉你某个线程正在处理你的请求，如果你快速地输入一行行字符串，那么你会发现线程池中不断有线程被唤醒，来处理你的请求，在本例中，我创建了一个拥有10个线程的线程池，如果线程池中没有可用线程了，系统会提示你相应的警告信息，但如果你稍等片刻，那你会发现屏幕上会陆陆续续提示有线程进入了睡眠状态，这时你又可以发送新的请求了。 第二个类是ThreadPoolManager类，顾名思义，它是一个用于管理线程池的类，它的主要职责是初始化线程池，并为客户端的请求分配不同的线程来进行处理，如果线程池满了，它会对你发出警告信息。 最后一个类是SimpleThread类，它是Thread类的一个子类，它才真正对客户端的请求进行处理，SimpleThread在示例程序初始化时都处于睡眠状态，但如果它接受到了ThreadPoolManager类发过来的调度信息，则会将自己唤醒，并对请求进行处理。 首先我们来看一下TestThreadPool类的源码： //TestThreadPool.java 1 import java.io.*; 2 3 4 public class TestThreadPool 5 { 6 public static void main(String[] args) 7 { 8 try{ 9 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 10 String s; 11 ThreadPoolManager manager = new ThreadPoolManager(10); 12 while((s = br.readLine()) != null) 13 {
Task类使用总结 2012-12-27 20:51:19 标签：C#多线程Task并行 原创作品，允许转载，转载时请务必以超链接形式标明文章原始出处、作者信息和本声明。否则将追究法律责任。 https://www.doczj.com/doc/da17914776.html,/2359144/1102476 由于Framework 4.0和Framework 4.5对Task类稍微有些不同，此处声明以下代码都是基于Framework 4.5 Task类和Task
java,高并发解决方案 篇一：Java高并发程序设计 Java 高并发程序设计 第一课前沿 ? 在计算密集型的领域中非常适用并行程序 ? 多核CPU的产生促使了并行程序的设计，摩尔定律的失效，芯片的性能不能提高，4GHz已经是当下最高的频率，从而产生多核CPU的出现。 ? 活锁：两个资源A、B，进程1和2 分别占用A和B 时发现不能工作，就同时释放掉，然后又同时分别占用B 和A 如此反复！出现活锁 ? 阻塞： 第二课Java并行程序基础 ? 线程是比进程更细粒度的执行单元，可以说是属于进程的一个子集 ? 7, Thread 类的run()方法实现于Runnable 接口，如果直接调用run()方法，不会启动新的线程，而是在当前线程下运
行，start() 方法会开启一个新的线程。 两种方式，1 重载run方法2，实现Ruanable接口 8, Thread.Interrupt() 是一种比较的让线程终止的方法优雅的方法，不会立刻停止掉该程序，根据程序的设计，而是根据该程序的设计，当执行完该程序的一次循环之后，在下次循环程序开始之前中断，保证该程序的数据完整性。9，try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { // //设置中断状态，抛出异常后会清除中断标记位e.printStackTrace(); } 10，查看当前被挂起的进程命令jps 查看进程中具体线程的信息jstack 5880 11， ? 等待线程结束join(),其本质是判断线程是否还存活，如果一直存活那么通 知调用该线程的其他线程等待，如果结束有JVM 调用notifyAll()唤醒所 有等待该线程的线程。 f (millis == 0) { while (isAlive()) { wait(0); }
大数据处理之Java线程池使用 前言：最近在做分布式海量数据处理项目，使用到了java的线程池，所以搜集了一些资料对它的使用做了一下总结和探究， 前面介绍的东西大多都是从网上搜集整理而来。文中最核心的东西在于后面两节无界队列线程池和有界队列线程池的实例使用以及线上问题处理方案。 1. 为什么要用线程池？ 在Java中，如果每当一个请求到达就创建一个新线程，开销是相当大的。在实际使用中，每个请求创建新线程的服务器 在创建和销毁线程上花费的时间和消耗的系统资源，甚至可能要比花在实际处理实际的用户请求的时间和资源要多的多。除了创建和销毁线程的开销之外，活动的线程也需要消耗系统资源。如果在一个JVM中创建太多的线程，可能会导致系统由于过度消耗内存或者“切换过度”而导致系统资源不足。为了防止资源不足，服务器应用程序需要一些办法来限制任何给定时刻处理的请求数目，尽可能减少创建和销毁线程的次数，特别是一些资源耗费比较大的线程的创建和销毁，尽量利用已有对象来进行服务，这就是“池化资源”技术产生的原因。 线程池主要用来解决线程生命周期开销问题和资源不足问题，通过对多个任务重用线程，线程创建的开销被分摊到多个任务上了，而且由于在请求到达时线程已经存在，所以消除了创建所带来的延迟。这样，就可以立即请求服务，使应用程序响应更快。另外，通过适当的调整线程池中的线程数据可以防止出现资源不足的情况。 网上找来的这段话，清晰的描述了为什么要使用线程池，使用线程池有哪些好处。工程项目中使用线程池的场景比比皆是。 本文关注的重点是如何在实战中来使用好线程池这一技术，来满足海量数据大并发用户请求的场景。 2. ThreadPoolExecutor类 Java中的线程池技术主要用的是ThreadPoolExecutor 这个类。先来看这个类的构造函数， ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit,
1. 为什么使用线程池 诸如Web 服务器、数据库服务器、文件服务器或邮件服务器之类的许多服务器应用程序都面向处理来自某些远程来源的大量短小的任务。请求以某种方式到达服务器，这种方式可能是通过网络协议（例如HTTP、FTP 或POP）、通过JMS 队列或者可能通过轮询数据库。不管请求如何到达，服务器应用程序中经常出现的情况是：单个任务处理的时间很短而请求的数目却是巨大的。 构建服务器应用程序的一个简单模型是：每当一个请求到达就创建一个新线程，然后在新线程中为请求服务。实际上对于原型开发这种方法工作得很好，但如果试图部署以这种方式运行的服务器应用程序，那么这种方法的严重不足就很明显。每个请求对应一个线程（thread-per-request）方法的不足之一是：为每个请求创建一个新线程的开销很大；为每个请求创建新线程的服务器在创建和销毁线程上花费的时间和消耗的系统资源要比花在处理实际的用户请求的时间和资源更多。 除了创建和销毁线程的开销之外，活动的线程也消耗系统资源。在一个JVM 里创建太多的线程可能会导致系统由于过度消耗内存而用完内存或“切换过度”。为了防止资源不足，服务器应用程序需要一些办法来限制任何给定时刻处理的请求数目。 线程池为线程生命周期开销问题和资源不足问题提供了解决方案。通过对多个任务重用线程，线程创建的开销被分摊到了多个任务上。其好处是，因为在请求到达时线程已经存在，所以无意中也消除了线程创建所带来的延迟。这样，就可以立即为请求服务，使应用程序响应更快。而且，通过适当地调整线程池中的线程数目，也就是当请求的数目超过某个阈值时，就强制其它任何新到的请求一直等待，直到获得一个线程来处理为止，从而可以防止资源不足。 2. 使用线程池的风险 虽然线程池是构建多线程应用程序的强大机制，但使用它并不是没有风险的。用线程池构建的应用程序容易遭受任何其它多线程应用程序容易遭受的所有并发风险，诸如同步错误和死锁，它还容易遭受特定于线程池的少数其它风险，诸如与池有关的死锁、资源不足和线程泄漏。 2.1 死锁 任何多线程应用程序都有死锁风险。当一组进程或线程中的每一个都在等待一个只有该组中另一个进程才能引起的事件时，我们就说这组进程或线程死锁了。死锁的最简单情形是：线程 A 持有对象X 的独占锁，并且在等待对象Y 的锁，而线程 B 持有对象Y 的独占锁，却在等待对象X 的锁。除非有某种方法来打破对锁的等待（Java 锁定不支持这种方法），否则死锁的线程将永远等下去。 虽然任何多线程程序中都有死锁的风险，但线程池却引入了另一种死锁可能，在那种情况下，所有池线程都在执行已阻塞的等待队列中另一任务的执行结果的任务，但这一任务却因为没有未被占用的线程而不能运行。当线程池被用来实现涉及许多交互对象的模拟，被模拟的对象可以相互发送查询，这些查询接下来作为排队的任务执行，查询对象又同步等待着响应时，会发生这种情况。 2.2 资源不足 线程池的一个优点在于：相对于其它替代调度机制（有些我们已经讨论过）而言，它们通常执行得很好。但只有恰当地调整了线程池大小时才是这样的。线程消耗包括内存和其它系统资源在内的大量资源。除 了 Thread 对象所需的内存之外，每个线程都需要两个可能很大的执行调用堆栈。除此以外，JVM 可能会
C#线程、多线程、线程池、后台线程 System.Threading 命名空间 System.Threading 命名空间提供一些使得可以进行多线程编程的类和接口。除同步线程活动和数据访问的类（Monitor、Interlocked、AutoResetEvent 等）之外，此命名空间还包含一个ThreadPool 类（它使用户能够使用系统提供的线程池）和一个Timer 类（在线程池线程上执行回调方法）。除了System.Threading 命名空间中提供的功能之外，BackgroundWorker 类还提供一个简单的基于事件的方法，以同步对主应用程序线程的访问。 Thread 类 一个进程可以创建一个或多个线程以执行与该进程关联的部分程序代码。托管线程的执行单位是方法。使用ThreadStart 委托或ParameterizedThreadStart 委托可以指定由线程执行的方法。使用ParameterizedThreadStart 委托可以将数据作为参数传递到线程过程。 您不需要自己创建线程。BackgroundWorker 和ThreadPool 类使您可以通过一种面向任务的简单方式来使用系统管理的后台线程。对于将结果返回用户界面(UI) 线程的后台任务，最简单的编程方法是使用BackgroundWorker 类。下表列出了有关各种并发编程的一些信息来源。 任务请参见 执行使用事件来与主应用程序线程通信的 BackgroundWorker 后台任务。 托管线程池 执行不需要与主应用程序线程通信的后台 任务。 保护代码或字段区域，使其不被并发访问。Monitor；Visual Basic SyncLock语句（在C# 中 为lock语句） 同步多个线程的活动。EventWaitHandle、AutoResetEvent 和 ManualResetEvent 按固定的时间间隔在后台执行代码。Timer 按固定的时间间隔在UI 线程上执行代 DispatcherTimer 码。 提供对数据的无锁并发访问。互锁操作 创建您自己的线程。Thread类；启动时创建线程并传递数据 ThreadPool 类 提供一个线程池，该线程池可用于发送工作项、处理异步I/O、代表其他线程等待以及处理计时器。线程池通过为应用程序提供一个由系统管理的辅助线程池，使您可以更为有效地使用线程。一个线程监视排到线程池的若干个等待操作的状态。当一个等待操作完成时，线程池中的一个辅助线程就会执行对应的每个进程都有一个线程池。线程池的默认大小为：每个处理器250 个辅助线程，再加上1000 个I/O 完成线程。 BackgroundWorker 类