C# WinForm多執行緒開發（二） ThreadPool 與 Timer

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[摘要]本文介紹C# WinForm多執行緒開發之ThreadPool 與 Timer，並提供詳細的範例程式碼供參考。

本文接上文，繼續探討WinForm中的多執行緒問題，再次主要探討threadpool 和timer。

一、ThreadPool

執行緒池（ThreadPool）是一種相對較簡單的方法，它適應於一些需要多個執行緒而又較短任務（如一些常處於阻塞狀態的執行緒），它的缺點是對創建的執行緒不能加以控制，也不能設定其優先權。由於每個行程只有一個執行緒池，當然每個應用程式域也只有一個執行緒池（對線），所以你將發現 ThreadPool類別的成員函數都為static！當你第一次呼叫ThreadPool.QueueUserWorkItem、 ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject等，便會建立執行緒池實例。下面我就線程池當中的兩函數作一介紹：

public static bool QueueUserWorkItem( //调用成功则返回true 
	    WaitCallback callBack,//要创建的线程调用的委托 
	    object state //传递给委托的参数 
	    )//它的另一个重载函数类似,只是委托不带参数而已

    此函數的作用是把要創建的線程排隊到線程池，當線程池的可用線程數不為零時（線程池有創建線程數的限制，缺身值為25），便創建此線程，否則就排隊到線程池等到它有可用的線程時才創建。

public static RegisteredWaitHandle RegisterWaitForSingleObject( 
    WaitHandle waitObject,// 要注册的 WaitHandle 
    WaitOrTimerCallback callBack,// 线程调用的委托 
    object state,//传递给委托的参数 
    int TimeOut,//超时，单位为毫秒， 
    bool executeOnlyOnce //是否只执行一次 
); 
public delegate void WaitOrTimerCallback( 
    object state,//也即传递给委托的参数 
    bool timedOut//true表示由于超时调用，反之则因为waitObject 
);

此函數的作用是建立一個等待線程，一旦呼叫此函式就會建立此線程，在參數waitObject變為終止狀態或所設定的時間TimeOut到了之前，它都處於“阻塞”狀態，值得注意的一點是此“阻塞”與Thread的WaitSleepJoin狀態有很大的不同：當某Thread處於WaitSleepJoin狀態時CPU會定期的喚醒它以輪詢更新狀態信息，然後再次進入WaitSleepJoin狀態，線程的切換可是很費資源的；而用此函數創建的線程則不同，在觸發它運行之前，CPU不會切換到此線程，它既不佔用CPU的時間又不浪費線程切換時間，但CPU又如何知道何時運行它？實際上線程池會產生一些輔助線程用來監視這些觸發條件，一旦達到條件便啟動相應的線程，當然這些輔助線程本身也佔用時間，但是如果你需創建較多的等待線程時，使用線程池的優勢就越加明顯。

更詳細內容demo：

namespace TestMethodInvoker
{
    public partial class Form2 : Form
    {
        public Form2()
        {
            InitializeComponent();
        }
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //ThreadPool.RegisterWaitForSingleObject(
            //    ev,
            //    new WaitOrTimerCallback(WaitThreadFunc),
            //    4,
            //    2000,
            //    false//表示每次完成等待操作后都重置计时器，直到注销等待 
            //    );
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(ThreadFunc), "test1");
            //Thread.Sleep(10000);
        }
        private delegate void MyInvokeDelegate(string name);
        private void Test(object o)
        {
            richTextBox1.Text += string.Format("the object is {0} \n", o);
        }
        public  void ThreadFunc(object b)
        {
            this.Invoke(new MyInvokeDelegate(Test), b);
        }
        public void WaitThreadFunc(object b, bool t)
        {
            richTextBox1.Text += string.Format("the object is {0},t is {1}\n", b, t);
        } 
    }
}

     一個很值得擴充的地方時，這裡的invoke 用的是代理，其實還有其他的方法，像是 action 和func。實例程式碼如下：

this.Invoke(new Action<string>(this.ChangeText), o.ToString());
this.Invoke(new Action(delegate() { this.textBox1.Text = o.ToString();}));
private void DoSomething(object o) 
{
    System.Func<string, int> f = new Func<string, int>(this.GetId);
    object result = this.Invoke(f, o.ToString());
    MessageBox.Show(result.ToString());
}
private int GetId(string name) 
{
    this.textBox1.Text = name;
    if (name == "Y") 
    {
       return 999;
    }
    else 
    {
        return 0;
    }
}

二、 Timer

它适用于需周期性调用的方法，它不在创建计时器的线程中运行，它在由系统自动分配的单独线程中运行。这和Win32中的SetTimer方法类似。它的构造为：

public Timer( 
    TimerCallback callback,//所需调用的方法 
    object state,//传递给callback的参数 
    int dueTime,//多久后开始调用callback 
    int period//调用此方法的时间间隔 
);//

如果 dueTime 为0，则 callback 立即执行它的首次调用。如果 dueTime 为 Infinite，则 callback 不调用它的方法。计时器被禁用，但使用 Change 方法可以重新启用它。如果 period 为0或 Infinite，并且 dueTime 不为 Infinite，则 callback 调用它的方法一次。计时器的定期行为被禁用，但使用 Change 方法可以重新启用它。如果 period 为零 (0) 或 Infinite，并且 dueTime 不为 Infinite，则 callback 调用它的方法一次。计时器的定期行为被禁用，但使用 Change 方法可以重新启用它。 

在创建计时器之后若想改变它的period和dueTime，我们可以通过调用Timer的Change方法来改变：

public bool Change( 
    int dueTime, 
    int period 
);//

    显然所改变的两个参数对应于Timer中的两参数。

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