线程池 + 轮询 C# .Net 3.5

Question

你好，我是一名新手，对多线程不太了解，希望能请教您的建议和指导。

我们在服务器上运行一个服务，用于为客户端轮询数据以进行通知。我们希望该服务能够更快地处理数据。目前，我们现有的服务在单个线程上轮询并处理数据，这有时会导致每小时通知的延迟。我的计划是使用ThreadPool来实现并发处理数据。我有以下代码可以模拟我的计划和想法。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Configuration;
using System.Data;
using System.Diagnostics;
using System.Globalization;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Mail;
using System.Security;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Xml;
using System.Net.Security;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;
using System.Net.Sockets;
using System.Security.Authentication;
using System.Web; 

namespace ThreadPooling
{
    class Program
    {
        static int nMaxRecord = 0;
        static ManualResetEvent mre = new ManualResetEvent(false);
        static Timer TestThread = null;
        static void Main(string[] args)
        {
            TestThread = new Timer(new TimerCallback(ProcessWithThreadPoolMethod), null, 500, Timeout.Infinite);
            Thread.Sleep(Timeout.Infinite);
        }

        static void ProcessWithThreadPoolMethod(object ostate) // Sample processing of data
        {
            nMaxRecord = 1300;
            ThreadPool.SetMaxThreads(3, 0);
            for (int i = 0; i < 1300; i++)
            {
                ThreadPool.QueueUserWorkItem(ProcessWithThreadMethod, i);
            }

            mre.WaitOne();
            Console.WriteLine("Test");

            TestThread.Change(5000, Timeout.Infinite);
        }

        static void ProcessWithThreadMethod(object callback)
        {
            for (int i = 0; i <= 10; i++)
            {
                Console.WriteLine((int)callback);
            }

            if(Interlocked.Decrement(ref nMaxRecord) == 0)
            {
                mre.Set();
            }
        }
    }
}

在运行控制台应用程序时，我注意到线程计数不断增加，尽管我通过ThreadPool将最大线程数限制为3。这样做是否正确？想要一些指导并了解我的思路的优缺点。

- Jonathan Daniel

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也许可以阅读“备注”部分并检查其中的要点：https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.threadpool.setmaxthreads?redirectedfrom=MSDN&view=netframework-4.7.2#System_Threading_ThreadPool_SetMaxThreads_System_Int32_System_Int32_，同时检查SetMaxThreads的返回值。它是“false”吗？ - Fildor

@MrinalKamboj; 这个在 .net 3.5 中可用吗？ - Stefan

@MrinalKamboj，“从.NET Framework 4开始，TPL是首选的方式。” 来源 OP使用的是3.5版本。 - Fildor

@Stefan 没有提到那一部分，是的，它是从 .Net 4.0 开始的。 - Mrinal Kamboj

@JonathanDaniel：是的，线程池只是调节生成的线程数。信号量就像保安一样：它调节并发活动线程。需要注意的是：它是通过等待来实现这一点的，因此，如果你启动了1300个线程，并允许同时有3个活跃线程，那么1297个线程将处于等待状态。 - Stefan

Answer 1

你应该测试以下返回值：

ThreadPool.SetMaxThreads(3, 0); //returns false on normal machines.

由于以下原因，无法处理更改：

您不能将工作线程或I/O完成线程的最大数量设置为小于计算机上处理器数量的数字。要确定有多少个处理器存在，请检索Environment.ProcessorCount属性的值。另外，您不能将工作线程或I/O完成线程的最大数量设置为小于相应的最小工作线程或I/O完成线程数量的数字。要确定线程池的最小大小，请调用GetMinThreads方法。

请参见：MSDN 因此，您可以执行以下操作：

ThreadPool.SetMaxThreads(16, 16);

但我猜你是想降低线程池的速度。一般来说，这不是一个好主意。您需要为这种逻辑找到替代方案。

信号量可能是一个选择，或者像@Fildor描述的模式。

- Stefan

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谢谢!!!，我的错，我没有能够阅读SetMaxThread文档。所以我们不能将最大线程数限制在处理器数量以下。我们想要避免CPU峰值，这就是为什么我设置了3的原因。当我在我们的staging服务器上测试服务时，我还注意到它创建了1K +的线程，尽管CPU使用率在40% - 50%左右，这正常吗？ - Jonathan Daniel

然后使用生产者-消费者模式。不要为每个项目使用一个线程，而是将项目保留在队列中，并使用您认为合适的线程数量进行消耗。@JonathanDaniel - Fildor

我也注意到它创建了1k+的线程，尽管CPU使用率在40％ -50％左右，这正常吗？这取决于它正在做什么。1k +个线程很多。CPU使用率也很高。但是，如果您的系统正在处理大量数据，则有道理。如果您没有预期这些负载：那么一定有问题。 - Stefan

@Fildor 谢谢，显然我们无法升级到4，因为我们的大多数服务和项目构建都使用3.5，并且与其他项目紧密耦合。 - Jonathan Daniel

刚刚发现这个：https://dev59.com/d3RB5IYBdhLWcg3wEDul#47179576。也许它可以给你“灵感”。 - Fildor

Answer 2

你不能对线程池进行限制，但为什么不使用一个简单的增量/减量计数器，在启动新线程之前进行检查呢？

伪代码如下：

volatile int currentThreadCount = 0;

void myWorkLauncher()
{
   while(<I have work to do>)
   {
      if(currentThreadCount < threshold)
      {
          currentThreadCount ++;
          ThreadPool.QueueUserWorkItem(workerFunc);
      }
      else
      {
          Thread.Sleep(500);
      }
   }
   Thread.Sleep(500);
}

workedFunc的最后一行只是将值递减。

你可以做各种花哨的事情，比如将workerFunc包装在Action()中，这本身就会递减计数器，使得workerFunc不需要与myWorkLauncher类有任何关联。或者你可以用AutoResetEvent或类似的东西来替换简单的Thread.Sleep。

- PhillipH