C#线程系列讲座(3)：线程池和文件下载服务器

如果设计一个服务器程序，每当处理用户请求时，都开始一个线程，将会在一定程序上消耗服务器的资源。为此，一个最好的解决方法就是在服务器启动之前，事先创建一些线程对象，然后，当处理客户端请求时，就从这些建好的线程中获得线程对象，并处理请求。保存这些线程对象的结构就叫做线程池。

    在C#中可以通过System.Threading.ThreadPool类来实现，在默认情况下，ThreadPool最大可建立500个工作线程和1000个I/O线程（根据机器CPU个数和.net framework版本的不同，这些数据可能会有变化）。下面是一个用C#从线程池获得线程的例子：

private static void execute( object state)
{
     Console.WriteLine(state);      
}
static void Main( string [] args)
{
  
     int workerThreads;
     int completionPortThreads;
         
     ThreadPool.GetMaxThreads( out workerThreads, out completionPortThreads);
     Console.WriteLine(workerThreads);
     Console.WriteLine(completionPortThreads);    
     ThreadPool.QueueUserWorkItem(execute, " 线程1 " );    // 从线程池中得到一个线程，并运行execute
     ThreadPool.QueueUserWorkItem(execute, " 线程2 " );
     ThreadPool.QueueUserWorkItem(execute, " 线程3 " );
     Console.ReadLine();
}

 

    下图为上面代码的运行结果。

    要注意的是，使用ThreadPool获得的线程都是后台线程。

    下面的程序是我设计的一个下载文件服务器的例子。这个例子从ThreadPool获得线程，并处理相应的客户端请求。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Net.Sockets;
using System.IO;

namespace MyThread
{
     class FileServer
     {
         private String root;
         private Thread listenerThread;

         private void worker( object state)
         {
              TcpClient client = state as TcpClient;
              try
              {

                  client.ReceiveTimeout = 2000 ;
                  Stream stream = client.GetStream();
                  System.IO.StreamReader sr = new StreamReader(stream);
                  String line = sr.ReadLine();
                  String[] array = line.Split( ' ' );
                  String path = array[ 1 ].Replace( ' / ' , ' \\ ' );
                  String filename = root + path;
                  if (File.Exists(filename))   // 如果下载文件存在，开始下载这个文件
                  {
                      FileStream fileStream = new FileStream(filename, FileMode.Open, FileAccess.Read,
                                                           FileShare.Read);
                      byte [] buffer = new byte [ 8192 ]; // 每次下载8K
                      int count = 0 ;
                      String responseHeader = " HTTP/1.1 200 OK\r\n " +
                                              " Content-Type:application/octet-stream\r\n " +
                                              " Content-Disposition:attachment;filename= " +
                                                   filename.Substring(filename.LastIndexOf( " \\ " ) + 1 ) + " \r\n\r\n " ;
                      byte [] header = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(responseHeader);
                      stream.Write(header, 0 , header.Length);
                      while ((count = fileStream.Read(buffer, 0 , buffer.Count())) > 0 )
                      {
                          stream.Write(buffer, 0 , count);
                      }
                      Console.WriteLine(filename + " 下载完成 " );
                  }
                  else    // 文件不存在，输出提示信息
                  {
                      String response = " HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type:text/plain;charset=utf-8\r\n\r\n文件不存在 " ;
                      byte [] buffer = ASCIIEncoding.UTF8.GetBytes(response);
                      stream.Write(buffer, 0 , buffer.Length);
                  }

              }
              catch (Exception e)
              {
                  Console.WriteLine(e.Message);
              }
              finally
              {
                  if (client != null )
                  {
                      client.Close();
                  }
              }
         }

         private void listener()
         {
             TcpListener listener = new TcpListener( 1234 );
             listener.Start();   // 开始监听客户端请求
             TcpClient client = null ;

             while ( true )
             {
                 client = listener.AcceptTcpClient();
                 client.ReceiveTimeout = 2000 ;
                 ThreadPool.QueueUserWorkItem(worker, client);   // 从线程池中获得一个线程来处理客户端请求
             }
         }
         public FileServer(String root)
         {
             this .root = root;        
         }
         public void start()
         {
             listenerThread = new Thread(listener);
             listenerThread.Start();   // 开始运行监听线程
         }
     }
}

    FileServer类的使用方法：

    FileServer fs = new FileServer(“d:\\download”);

fs.start(); // 端口为1234

如果d:"download目录中有一个叫aa.exe的文件，在浏览器中输入如下的地址可下载：
    http://localhost:1234/aa.exe

下图为下载对话框：

要注意的是，本程序并没有处理含有中文和其他特殊字符（如空格）的url，因为，文件名要为英文名（不能有空格等特殊字符）。