多线程是一个不会过时的话题,因为每个开发的成长必然要掌握这个知识点,否则半懂不懂怎么保证系统的可靠性和性能,其实在网上随便一搜都会有海量的文章说这个话题,大多数写得很细写得非常好,但发现很少有概览性的文章,我希望能借本文给大家一个全局视野,结合多年实践帮大家快速学习或者回顾思考,对感兴趣的知识点再深入学习了解。

一、知识点概括



二、具体实例演示如何实现

> Thread 多线程最基础的类
//ThreadPool.GetMaxThreads(out int maxTCount, out int maxPCount); //
ThreadPool.GetMinThreads(out int minTCount, out int minPCount);//
ThreadPool.SetMaxThreads(maxTCount, maxPCount);// 调整最大线程数 //
ThreadPool.SetMinThreads(minTCount, minPCount);// 调整最小线程数 long tick =
C_ITEM_COUNT; ManualResetEvent signal= new ManualResetEvent(false);
Console.WriteLine("========== 示例:采用Thread执行处理 =========="); for (int i = 0; i <
C_ITEM_COUNT; i++) { new Thread((obj) => { Thread.Sleep(500); Console.Write("
{0}", obj); if (Interlocked.Decrement(ref tick) == 0) signal.Set();
}).Start(i); } Console.Write(" 等待子线程执行 "); signal.WaitOne();
Console.WriteLine(); Console.WriteLine("全部线程执行完毕,按任意键继续...");
> ThreadPool 线程池,XX池的概念可以广泛应用于其他资源管理,例如字体池(防句柄泄露)、短信猫池等等
tick = C_ITEM_COUNT; signal.Reset(); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("
========== 示例:采用ThreadPool执行处理 =========="); for (int i = 0; i < C_ITEM_COUNT;
i++) { ThreadPool.QueueUserWorkItem((obj) => { Thread.Sleep(500); Console.Write(
" {0} ", obj); if (Interlocked.Decrement(ref tick) == 0) signal.Set(); }, i); }
Console.Write(" 等待子线程执行 "); signal.WaitOne(); Console.WriteLine();
Console.WriteLine("全部线程执行完毕,按任意键继续...");
> Task 任务,功能丰富用法灵活。结合现实生活用字面意思去理解就好:可以同时做多个任务,任务做完可以接着做其他任务,任务可能会取消等等。
tick = C_ITEM_COUNT; signal.Reset(); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("
========== 示例:采用Task执行处理,注意取消了处理{0}的进程 ==========", C_ITEM_COUNT - 2); var
tasks =new Tuple<Task, CancellationTokenSource>[C_ITEM_COUNT]; for (int i = 0;
i < C_ITEM_COUNT; i++) { var cts = new CancellationTokenSource(); var task =
Task.Factory.StartNew((obj) => { Thread.Sleep(500); Console.Write(" {0} ",
obj); }, i, cts.Token); task.ContinueWith((t)=> { if (Interlocked.Decrement(ref
tick) ==0) signal.Set(); }); tasks[i] = new Tuple<Task, CancellationTokenSource>
(task, cts); } tasks[C_ITEM_COUNT- 2].Item2.Cancel();// 取消线程。 Console.Write("
等待子线程执行"); signal.WaitOne(); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("
全部线程执行完毕,按任意键继续...");
> Parallel 并行
tick = C_ITEM_COUNT; signal.Reset(); Console.WriteLine(); Console.WriteLine("
========== 示例:采用Parallel执行处理 =========="); Parallel.For(0, C_ITEM_COUNT, obj =>
{ Thread.Sleep(500); Console.Write(" {0} ", obj); if (Interlocked.Decrement(ref
tick) ==0) signal.Set(); }); Console.Write(" 等待子线程执行 "); signal.WaitOne();
Console.WriteLine(); Console.WriteLine("全部线程执行完毕,按任意键继续...");
以上示例执行结果如下,重点可以关注下"等待子线程执行"这个节点,理解主线程和各子线程的优先执行顺序



三、性能对比(理解线程池技术的性能也可以通过最大最小线程数调节)

> 循环数:200,线程池参数:默认



> 循环数:200,线程池参数:50 - 1000



> 循环数200,线程池参数:100-1000

 

> 循环数200,线程池参数:200-1000

 

最大线程数 ~ 最小线程数 Thread(ms) ThreadPool(ms) Task(ms) Parallel(ms)
2047/1000 ~ 12/12 2712.09 8057.14 8585.01 7526.57
1000/1000 ~ 50/50 2733.25 2289.96 2218.29 3660.33
1000/1000 ~ 100/100 2503.08 1620.73 1534.50 1742.78
1000/1000 ~ 200/200 2999.27 1436.24 1150.21 935.22
 四、结论

> Thread就像脱缰的野马,不受控制,创建多少就运行多少,可能少量时效率是高了,量大的时候除了性能没优势,还可能导致句柄泄露。

> ThreadPool与Task类似,但Task相比效率更高用法更灵活。

> Parallel自带了同步功能,不需要用信号量来做额外的同步等待。

> ThreadPool、Task、Parallel的性能都取决于线程池最大线程数和最小线程数。

> 推荐使用 Task 和 Parallel,具体用哪个可以参考用法自己斟酌。