线程池不立即启动新线程

Question

我有一个C#的Windows服务，它启动了多个对象（类库）。每个对象都有自己的“处理”逻辑，通过使用ThreadPool启动了多个长时间运行的处理线程。这里有一个示例：

System.Threading.ThreadPool.QueueUserWorkItem(new System.Threading.WaitCallback(WorkerThread_Processing));

这很好用。我的应用程序没有问题，我的线程也工作得很好。

现在，为了进行回归测试，我使用C#控制台应用程序启动相同的对象，而不是Windows服务。它调用完全相同的代码（因为它调用相同的对象），但 WorkerThread_Processing 方法在启动前会延迟最多20秒。

我已经切换了从 ThreadPool 到 Thread，并且问题解决了。这里可能发生了什么？ 我知道我没有超过 MaxThreads 计数（最多启动20个线程）。

- MattW

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那绝对不应该发生，而且我也没有遇到过。你的控制台应用程序还做了其他事情吗？如果你创建一个全新的控制台应用程序，并输入 ThreadPool.QueueUserWorkItem(o => Console.WriteLine("test"));，它会出现同样的问题吗？ - RandomEngy

如果您想查看ThreadPool正在执行的操作，我建议运行Process Explorer并关注进程中的线程。您可以看到有多少个线程池线程正在被启动。如果您的操作需要很长时间才能完成，那么可能需要一段时间才能将线程增加到20个。 - RandomEngy

Answer 1

ThreadPool 不适用于长时间运行的任务（更确切地说，当你使用 ThreadPool 时，甚至不一定会启动新线程，因为它的目的是将任务分配到有限的线程数量上）。

如果你的任务需要长时间运行，应该将其拆分为逻辑部分并将这些部分放到 ThreadPool 上（或使用新的 Task 框架），或者自己创建一个 Thread 对象。

关于为什么会出现延迟，MSDN 的 ThreadPool 类文档 中有如下解释：

作为其线程管理策略的一部分，线程池在创建线程之前会延迟。因此，当一系列任务在短时间内排队时，可能会出现所有任务开始之前的显著延迟。

我们只知道 ThreadPool 还未达到其最大线程数，但不清楚有多少线程（如果有）正在闲置等待。

- Adam Robinson

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好的，谢谢提供信息！我会用Thread对象替换它们，并研究Task对象以备将来开发之需。谢谢！ - MattW

如果线程池中仍有（据说）可用的自由线程，为什么这会导致延迟呢？我同意结论，但不认为这个答案令人满意地回答了“为什么”的问题。 - user166390

@pst：你不知道线程池中是否有可用的空闲线程，你只知道ThreadPool还没有达到最大线程数。根据MSDN文档所述，ThreadPool会延迟创建新线程，因此一次添加多个项几乎肯定会导致延迟。请参考我的编辑。谢谢！ - Adam Robinson

@Adam Robinson 给出了更加详尽的回答，赞一个。 - user166390

Answer 2

线程池的最大线程数是它可以创建的最大数量，而不是已经创建的最大数量。线程池有逻辑来防止它立即启动一堆线程。

如果您快速连续调用ThreadPool.QueueUserWorkItem 10次，则线程池不会立即创建10个线程。它会启动一个线程，延迟一段时间后再启动另一个线程，以此类推。

我记得延迟时间为500毫秒，但我找不到文档来验证这一点。

在这里：托管线程池：

线程池在启动新的空闲线程之前有内置延迟（在 .NET Framework 2.0 中为半秒）。如果您的应用程序周期性地在短时间内启动许多任务，则稍微增加空闲线程数可以显著提高吞吐量。将空闲线程数设置过高会不必要地消耗系统资源。

您可以使用GetMinThreads和SetMinThreads来控制线程池维护的空闲线程数。

请注意，此引用摘自文档的.NET 3.5版本。.NET 4.0版本没有提到延迟。

- Jim Mischel

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需注意的一点是，ThreadPool.SetMinThreads 并不会实际增加线程池中维护的空闲线程数量。它只是表示当实际线程数低于该数字时，线程池将根据需求创建新的线程，而不是等待之前的线程完成。 - RandomEngy