使用 .NET4 中的Task优化线程池【.NET4 多核并行】

阅读本篇前，读者需对.NET4 System.Threading.Tasks 以及 Task Schedulers 有一定的了解。如果不是很了解，请查阅以下相关信息：

   Task: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.threading.tasks.task%28VS.100%29.aspx

   Task Schedulers: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd997402.aspx

     首先回顾相关场景：最近工作需要一直在.NET4下编写window service。在WindowsService下使用了多线程相关技术。期间就用了到了线程池。使用线程池的目的：在系统中进行多线程并发也担心并发数量太大影响性能。于是使用线程池进行排队。一批一批执行多线程。当我在使用传统的.NET线程池的过程中碰见了一些问题，请看以下代码：

   
     

    
       1 
    
       
    
      try
    
      

    
       2 
    
       {

    
       3 
    
       ThreadPool.SetMaxThreads(
    
      2
    
      , 
    
      2
    
      );

    
       4 
    
      

    
       5 
    
       
    
      for
    
       (
    
      int
    
       i 
    
      =
    
       
    
      0
    
      ; i 
    
      <
    
       
    
      5
    
      ; i
    
      ++
    
      )

    
       6 
    
       {

    
       7 
    
       ThreadPool.QueueUserWorkItem(
    
      new
    
       WaitCallback(InvokeThread1), i);

    
       8 
    
       }

    
       9 
    
      

    
      10 
    
       }

    
      11 
    
       
    
      catch
    
      

    
      12 
    
       {

    
      13 
    
       Console.WriteLine(
    
      "
    
      error
    
      "
    
      );

    
      14 
    
       }
   
     

这里建立一个同时2个线程并发的线程池。在上述代码第7行传入InvokeThread1方法：

   
     

    
       
    
      static
    
       
    
      void
    
       InvokeThread1(
    
      object
    
       obj)
 {
 
    
      throw
    
       
    
      new
    
       NullReferenceException();
 }
   
     

假设程序发生异常，这个异常却让整个程线程池序崩溃了。主程序并未catch到这个exception。也许您会说这本来就是这样的嘛，有什么好贴出来的。但是在.NET4中我们可以避免掉这个问题。（此时体现出.NET4的异常强大）。还有个问题有必要提到：如果一次有两个线程同时并发（一共要执行5个线程，每次并发2个）。假设其中一个线程执行过程中出现了异常，要让这两个线程以外的三个线程都停止运行，来节省系统资源。传统的线程池也许可以做到，但是控制起来估计不会让你太轻松。但是在.NET4的Task机制中，这些都得到了妥善的解决，现将以上两个问题解决方案给出。如果存在不足的地方，请您指出。

    一、自定义TaskScheduler

---

     TaskScheduler代码如下：

自定义TaskScheduler

该scheduler代码很简单，重写相关System.Threading.Tasks.TaskScheduler类下的相关方法即可，代码中已给出相关注释。

   二、使用自定义的TaskScheduler

---

  调用TaskScheduler代码：

   
     

    
       1 
    
       List
    
      <
    
      string
    
      >
    
       listMsg 
    
      =
    
       
    
      new
    
       List
    
      <
    
      string
    
      >
    
      () { 
    
      "
    
      Task1
    
      "
    
      , 
    
      "
    
      Task2
    
      "
    
      , 
    
      "
    
      Task3
    
      "
    
      , 
    
      "
    
      Task4
    
      "
    
      , 
    
      "
    
      Task5
    
      "
    
      , 
    
      "
    
      Task6
    
      "
    
       };

    
       2 
    
       List
    
      <
    
      Task
    
      >
    
       listTask 
    
      =
    
       
    
      new
    
       List
    
      <
    
      Task
    
      >
    
      ();

    
       3 
    
      

    
       4 
    
       
    
      foreach
    
       (
    
      string
    
       msg 
    
      in
    
       listMsg)

    
       5 
    
       {

    
       6 
    
       Task myTask 
    
      =
    
       
    
      new
    
       Task(obj 
    
      =>
    
       InvokeThread2((
    
      string
    
      )obj), msg, token);

    
       7 
    
       listTask.Add(myTask);

    
       8 
    
       myTask.Start(customTaskScheduler);

    
       9 
    
       }

    
      10 
    
      

    
      11 
    
       
    
      try
    
      

    
      12 
    
       {

    
      13 
    
       
    
      //
    
      等待所有线程全部运行结束
    
      

    
      14 
    
       
    
       Task.WaitAll(listTask.ToArray());

    
      15 
    
       }

    
      16 
    
       
    
      catch
    
       (AggregateException ex)

    
      17 
    
       {

    
      18 
    
       
    
      //
    
      .NET4 Task的统一异常处理机制
    
      

    
      19 
    
       
    
       
    
      foreach
    
       (Exception inner 
    
      in
    
       ex.InnerExceptions)

    
      20 
    
       {

    
      21 
    
       Console.WriteLine(
    
      "
    
      Exception type {0} from {1}
    
      "
    
      ,

    
      22 
    
       inner.GetType(), inner.Source);

    
      23 
    
       }

    
      24 
    
       }

    
      25 
    
      

    
      26 
    
       Console.ReadLine();
   
     

InvokeThread2 相关代码：

   
     

    
      static
    
       
    
      void
    
       InvokeThread2(
    
      string
    
       msg)
 {
 
    
      try
    
      
 {
 var x 
    
      =
    
       Convert.ToInt32(msg.Replace(
    
      "
    
      Task
    
      "
    
      , 
    
      ""
    
      ).Trim());
 Console.WriteLine(msg);
 Thread.Sleep(
    
      1000
    
       
    
      *
    
       
    
      5
    
      );
 Console.WriteLine(
    
      "
    
      {0} ok
    
      "
    
      , msg);
 }
 
    
      catch
    
       (Exception ex)
 {
 
    
      //
    
      如果有异常发生则取消正在排队的所有线程。
    
      

    
       tokenSource.Cancel();
 Exception exception 
    
      =
    
       
    
      new
    
       Exception(
    
      "
    
      error
    
      "
    
      );
 exception.Source 
    
      =
    
       msg;
 
    
      throw
    
       exception;
 }
 }
   
     

以上代码运行效果如下：

接着在TaskScheduler调用代码中如果将第一行代码listMsg值修改成 List<string> listMsg = new List<string>() { "Task1", "Task2", "TaskA", "Task3", "Task4", "Task5", "Task6", "Task7", "Task8", "Task9" };这时候我们将得到以下结果：

这个运行结果重点要强调的地方为：后面这7个exception。聪明的您或许已经看出来前6个exception属于没有执行的"Task4", "Task5", "Task6", "Task7", "Task8", "Task9"，而最后一个exception才是真正的发生异常的"TaskA"。这里主要用到了Task的统一异常处理机制AggregateException。可以从运行结果得到：Task1,Task2,Task3执行成功了，但是TaskA发生了异常导致了后面排队的"Task4", "Task5", "Task6", "Task7", "Task8", "Task9"都不会执行了。节省了系统资源，同时也提高了系统性能。

  三、小结

---

    本文主要用到了的是.NET4 的Task相关技术，Task让我们在多核并行控制的时候更加简单，功能更加强大。如果需进一步了解相关技术，博客园已经有不少教程。微软的MSDN也提供了很多参考资料。 最后希望本文可以给您的开发带来帮助。

 

作者：RyanDing 
出处：http://www.cnblogs.com/ryanding/ 
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