如何維護固定的線程集合？

Question

需要關於c＃3.0中的多線程最佳方法的建議（無並行或任務）

情況是，我有一個包含500個項目的隊列。在特定的時間，我只能運行10個線程（最大）。以下是我的代碼。

While (queue.Count > 0) 
{ 
Thread[] threads = new Thread[no_of_threads]; 
for (int j = 0; j < no_of_threads; j++) 
{ 
    threads[j] = new Thread(StartProcessing);//StartProcessing Dequeue one item each time //for a single thread 
    threads[j].Start(); 
} 

foreach (Thread objThread in threads) 
{ 
    objThread.Join(); 
} 
} 

問題在這種方法中，對於一個實例，如果no_of_threads = 10，並從他們的9線與處理進行，1個線程仍在工作，我不能來循環出來工作委託給了直到所有10個線程都完成爲止。

我需要在所有的時間10個線程應該工作，直到隊列計數> 0

Answer 1

這很容易通過Semaphore完成。

這個想法是創建一個最大計數爲N的信號量，其中N是允許的線程數。循環在信號量上等待，並在獲取信號量時排隊任務。

Semaphore ThreadsAvailable = new Semaphore(10, 10); 
while (Queue.Count > 0) 
{ 
    ThreadsAvailable.WaitOne(); 
    // Must dequeue item here, otherwise you could run off the end of the queue 
    ThreadPool.QueueUserWorkItem(DoStuff, Queue.Dequeue()); 
} 

// Wait for remaining threads to finish 
int threadCount = 10; 
while (threadCount != 0) 
{ 
    ThreadsAvailable.WaitOne(); 
    --threadCount; 
} 


void DoStuff(object item) 
{ 
    ItemType theItem = (ItemType)item; 
    // process the item 
    StartProcessing(item); 
    // And then release the semaphore so another thread can run 
    ThreadsAvailable.Release(); 
} 

該項目在主循環中出隊，因爲這樣可以避免競爭條件，否則這些條件很難處理。如果讓線程出列的項目，那麼線程必須做到這一點：

lock (queue) 
{ 
    if (queue.Count > 0) 
     item = queue.Dequeue(); 
    else 
     // There wasn't an item to dequeue 
     return; 
} 

否則，事件將按照下列順序可能是當只有一個留在隊列項出現。

main loop checks Queue.Count, which returns 1 
main loop calls QueueUserWorkItem 
main loop checks Queue.Count again, which returns 1 because the thread hasn't started yet 
new thread starts and dequeues an item 
main loop tries to dequeue an item and throws an exception because queue.Count == 0 

如果你願意這樣處理事情，那麼你沒事。關鍵是在線程退出之前確保線程在信號量上調用Release。您可以使用顯式託管的線程或使用我發佈的ThreadPool方法來完成此操作。我只是使用ThreadPool，因爲我覺得比顯式管理線程更容易。

Answer 2

這是一個簡單的生產者 - 消費者方案。您需要一個像這樣的線程安全隊列：Creating a blocking Queue<T> in .NET? - 10個線程可以按循環中的作業讀取和處理作業，直到隊列爲空。 根據您填入隊列的方式（在開始處理隊列或處理隊列之前），您可以在隊列變空或者通過停止標誌指示停止隊列時立即終止這些線程。在後一種情況下，您可能需要喚醒線程（例如虛擬作業）。

Answer 3

而不是從外面控制線程，讓每個線程本身消費數據。

僞代碼：

create 10 threads 

thread code: 
    while elements in queue 
    get element from queue 
    process element 

Answer 4

您應該使用ThreadPool管理併爲您

一旦在池中的線​​程完成了它的任務，它返回到等待線程隊列優化線程，它可以重複使用。這種重用使應用程序可以避免爲每個任務創建新線程的成本。

線程池通常具有最大數量的線程。如果所有線程都處於忙碌狀態，則會將其他任務放入隊列中，直到它們可以在線程可用時進行服務。

最好不要干預ThreadPool，因爲它足夠聰明地管理和分配線程。但是如果你真的需要這樣做，你可以通過使用SetMaxThreads方法來設置最大線程數的約束。方法

Answer 5

所以你需要處理的是一個被設計爲可以從多線程線程訪問的隊列。你使用.NET 4.0我會說使用BlockingCollection。它不僅能夠完美工作，而且非常高效。你可以在所有的方法中調用你自己的類，它只是一個Queue調用lock。它也會起作用，但效率不高。 （這可能是有效的足夠你的目的雖然和重新編寫BlockingCollection「正常」將是相當困難的。）

一旦你的隊列中的每個工人可以隨意在該隊列中的項目，過程它，然後問隊列另一個。當沒有更多的時候，你不必擔心結束該線程;沒有更多的工作可以做。