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）。