C#实现自定义线程池实例代码
作者：奋斗的大橙子
在项目中如果是web请求时候，IIS会自动分配一个线程来进行处理，如果很多个应用程序共享公用一个IIS的时候，线程分配可能会出现一个问题（当然也是我的需求造成的）
之前在做项目的时候，有一个需求，就是当程序启动的时候，希望能够启动一定数目的线程，然后每一个线程始终都是在运行的状态，不进行释放，然后循环去做一些事情。那么IIS的线程管理可能就不是我想要的，因为我想我的一些程序，只用我开启的线程来做工作。也就是说我想模拟一个线程池，每次有一个调用的时候从自定义线程池中取出一个，用完再放回去。
谈谈我的思路：
1.程序一启动就通过for循环来创建，一定数目的线程（这个数目是可以配置的）
2.至少要有三个容器来存储线程，分别是工作线程队列和空闲线程队列以及等待队列
3.使用线程中的AutoResetEvent类，初始每一个线程都是unsignaled状态，线程一启动就一直在循环调用WaitOne()方法，那么每次外部调用的时候，都调用一次这个类实例对象的set，线程然后就可以继续做下面的工作了。
4.至少两个方法：
第一个开放给外部，让外部的方法能够被传入执行，然后这个方法能够判断空闲队列，等待队列，以及工作队列的状态，如果传入的时候发现，空闲队列有空闲的线程就直接，将任务委托给空闲队列的一个线程执行，否则把它放到等待队列。
第二个方法，需要能够将工作完成的线程从工作队列移动到空闲队列，然后判断一下等待队列是不是有任务，有的话就交给空闲队列里面的线程来执行。
体思路如上，可以试试先写一下。
1.因为每个线程都有一个AutoResetEvent的实例，所以最好把Thread进行封装，变成我们自己的Thread。
public class Task
{
#region Variable
//一个AutoResetEvent实例
private AutoResetEvent _locks = new AutoResetEvent(false);
//一个Thread实例
private Thread _thread;
// 绑定回调方法，就是外部实际执行的任务
public Action _taskAction;
//定义一个事件用来绑定工作完成后的操作，也就是4中所说的工作队列向空闲队列移动
public event Action<Task> WorkComplete;
/// <summary>
///设置线程拥有的Key
/// </summary>
public string Key { get; set; }
#endregion
//线程需要做的工作
private void Work()
{
while (true)
{
//判断信号状态，如果有set那么 _locks.WaitOne()后的程序就继续执行
_locks.WaitOne();
_taskAction();
//执行事件
WorkComplete(this);
}
}
#region event
//构造函数
public Task()
{
//スレッドオブジェクトを初期化する
_thread = new Thread(Work);
_thread.IsBackground = true;
Key = Guid.NewGuid().ToString();
//线程开始执行
_thread.Start();
}
//Set开起信号
public void Active()
{
_locks.Set();
}
#endregion
}解释：上面那个Key的作用，因为多个线程同时进行的时候，我们并不知道哪一个线程的工作先执行完，所以说上面的工作队列，实际上应该用一个字典来保存，这样我们就能在一个线程结束工作之后，通过这 里的KEY（每个线程不一样），来进行定位了。
2.线程封装好了，然后就可以实现线程池了
public class TaskPool
{
#region Variable
//创建的线程数
private int _threadCount;
//空闲线程队列
private Queue<Task> _freeQueue;
//工作线程字典（为什么？）
private Dictionary<string, Task> _workingDictionary;
//空闲队列，存放需要被执行的外部函数
private Queue<Action> _waitQueue;
#endregion
#region Event
//自定义线程池的构造函数
public TaskPool()
{
_workingDictionary = new Dictionary<string, Task>();
_freeQueue = new Queue<Task>();
_waitQueue = new Queue<Action>();
_threadCount = 10;
Task task = null;
//产生固定数目的线程
for (int i = 0; i < _threadCount; i++)
{
task = new Task();
//给每一个任务绑定事件
task.WorkComplete += new Action<Task>(WorkComplete);
//将每一个新创建的线程放入空闲队列中
_freeQueue.Enqueue(task);
}
}
//线程任务完成之后的工作
void WorkComplete(Task obj)
{
lock (this)
{
//将线程从字典中排除
_workingDictionary.Remove(obj.Key);
//将该线程放入空闲队列
_freeQueue.Enqueue(obj);
//判断是否等待队列中有任务未完成
if (_waitQueue.Count > 0)
{
//取出一个任务
Action item = _waitQueue.Dequeue();
Task newTask = null;
//空闲队列中取出一个线程
newTask = _freeQueue.Dequeue();
// 线程执行任务
newTask._taskAction = item;
//把线程放入到工作队列当中
_workingDictionary.Add(newTask.Key, newTask);
//设置信号量
newTask.Active();
return;
}
else
{
return;
}
}
}
//添加任务到线程池
public void AddTaskItem(Action taskItem)
{
lock (this)
{
Task task = null;
//判断空闲队列是否存在线程
if (_freeQueue.Count > 0)
{
//存在线程，取出一个线程
task = _freeQueue.Dequeue();
//将该线程放入工作队列
_workingDictionary.Add(task.Key, task);
//执行传入的任务
task._taskAction = taskItem;
//设置信号量
task.Active();
return;
}
else
{
//空闲队列中没有空闲线程，就把任务放到等待队列中
_waitQueue.Enqueue(taskItem);
return;
}
}
}
#endregion
}解释：这里的两个方法，基本符合我的设想，注意每一个方法里面都有lock操作，这就保证了，多个线程进行操作相同的队列对象的时候，能够进行互斥。保证一个时间只有一个线程在操作。
测试代码：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
TaskPool _taskPool = new TaskPool();
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
for (var i = 0; i < 20; i++)
{
_taskPool.AddTaskItem(Print);
}
Console.Read();
}
public static void Print()
{
Console.WriteLine("Do Something!");
}
}这里我执行了20次print操作，看看结果是啥：
从图中看到20次确实执行了，但是看不到线程是哪些，稍微修改一下自定义的线程池。
1.在自定义线程的构造函数中添加：如下代码，查看哪些线程被创建了
public Task()
{
_thread = new Thread(Work);
_thread.IsBackground = true;
Key = Guid.NewGuid().ToString();
//线程开始执行
_thread.Start();
Console.WriteLine("Thread:"+_thread.ManagedThreadId+" has been created!");
}2.在线程完成工作方法之后添加如下代码，查看哪些线程参与执行任务
private void Work()
{
while (true)
{
//判断信号状态，如果有set那么 _locks.WaitOne()后的程序就继续执行
_locks.WaitOne();
_taskAction();
Console.WriteLine("Thread:" + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId+"workComplete");
//执行事件
WorkComplete(this);
}
}3.修改客户端程序
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
TaskPool _taskPool = new TaskPool();
for (var i = 0; i < 20; i++)
{
_taskPool.AddTaskItem(Print);
}
Console.Read();
}
public static void Print()
{
Thread.Sleep(10000);
}
}测试结果：
从结果可以看到，开始和执行的线程都是固定的那10个，所以这个程序是可用的。
到此这篇关于C#自定义线程池的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。