.net多线程应用

昨天在部门分享.net多线程的一些内容,特此在博客记录下。内容如下:

进程与线程

1.什么是进程

进程是指在系统中正在运行的一个应用程序
每个进程之间是独立的,每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内

2.什么是线程

1个进程要想执行任务,必须得有线程(每1个进程至少要有1条线程)
线程是进程的基本执行单元,一个进程(程序)的所有任务都在线程中执行

3.线程的串行

1个线程中任务的执行是串行的
如果要在1个线程中执行多个任务,那么只能一个一个地按顺序执行这些任务
也就是说,在同一时间内,1个线程只能执行1个任务

4.什么是多线程

1个进程中可以开启多条线程,每条线程可以并行(同时)执行不同的任务

并发与并行

并发(concurrency):
在同一时刻只能有一条指令执行,
多个线程程指令被快速的轮换执行

并行(parallel):
在同一时刻,有多条指令
在多个处理器上同时执行。

ps:(上面中的两个小图,来自网上,如有侵权,请联系本人删除)

 多线程的原理与优缺点

同一时间,单CPU只能处理1条线程,只有1条线程在工作(执行) 多线程并发(同时)执行,
其实是CPU快速地在多条线程之间调度(切换) 如果CPU调度线程的时间足够快,就造成了多线程并行执行的假象
优点
1、能适当提高程序的执行效率
2、能适当提高资源利用率(CPU、内存、带宽)

缺点
1、开启线程需要占用一定的内存空间
    (默认情况下,主线程占用1M,子线程占用512KB)
2、CPU在调度线程上的开销就越大(上下文切换)
3、并发线程数过高可能出现大量的IO阻塞

如果串行算法可以在不到1S内就能得出结果,那么切换到并行的加速效果不明显
目前没有很好的判断标准,最好的方式就是不停的测试

线程上下文切换,CPU暂停程序执行,将当前寄存器的值保存到内存中,从现有线程中选出一个线程加载上下文结构到寄存器,再开始执行。
Windows大约每30ms执行一次垃圾回收,CLR会暂停所有的线程,遍历所有的对象进行垃圾清除。

线程安全的集合

System.Collections.Concurrent命名空间下的类型来用于并行循环体内。

说明

BlockingCollection<T>

为实现 IProducerConsumerCollection<T> 的线程安全

集合提供阻止和限制功能。

ConcurrentBag<T>

表示对象的线程安全的无序集合。

ConcurrentDictionary<TKey, TValue>

表示可由多个线程同时访问的键值对的线程安全集合。

ConcurrentQueue<T>

表示线程安全的先进先出 (FIFO) 集合。

ConcurrentStack<T>

表示线程安全的后进先出 (LIFO) 集合。

OrderablePartitioner<TSource>

表示将一个可排序数据源拆分成多个分区的特定方式。

Partitioner

提供针对数组、列表和可枚举项的常见分区策略。

Partitioner<TSource>

表示将一个数据源拆分成多个分区的特定方式。

线程状态

成员名称

说明

Aborted

线程处于 Stopped 状态中。 

AbortRequested

已对线程调用了 Thread.Abort 方法,但线程尚未收到试图终止它的挂起的System.Threading.ThreadAbortException。 

Background

线程正作为后台线程执行(相对于前台线程而言)。此状态可以通过设置Thread.IsBackground 属性来控制。 

Running

线程已启动,它未被阻塞,并且没有挂起的 ThreadAbortException。 

Stopped

线程已停止。 

StopRequested

正在请求线程停止。这仅用于内部。 

Suspended

线程已挂起。 

SuspendRequested

正在请求线程挂起。 

Unstarted

尚未对线程调用 Thread.Start 方法。 

WaitSleepJoin

由于调用 Wait、Sleep 或 Join,线程已被阻止。 

C#多线程环境下调用 HttpWebRequest 并发连接限制

.net 的 HttpWebRequest 或者 WebClient 在多线程情况下存在并发连接限制,这个限制在桌面操作系统windows 7 下默认是2,在服务器操作系统上默认为10。不修改这个并发连接限制,客户端同时可以建立的 http 连接数就只有2个或10个。

经过验证,在.net core下也是如此。

.net cor中源码地址:https://github.com/dotnet/corefx/blob/master/src/System.Net.Requests/src/System/Net/HttpWebRequest.cs

对应的.net freamwork中的代码:

之所以有这个并发连接限制,是因为 http 1.0 和 http 1.1 标准规定并发连接数最大为2.。不过目前主流的浏览器都已经不遵循这个规则了,但 .net 依然默认遵循这个规则。

对于.net core,这个设置系统级别的,不过没读注册表。。。对了,linux没注册表。当应该读系统的环境变量才行的。(作者未验证,欢迎验证过的同学评论)

解决办法:

System.Net.ServicePointManager.DefaultConnectionLimit = 512;  //第一种
//HttpWebRequest.ServicePoint.ConnectionLimit=512;          //第二种

.net freawork 下,也可以在配置文件app.config中设置:

<system.net>
    <defaultProxy enabled="false">
      <proxy/>
      <bypasslist/>
      <module/>
    </defaultProxy>

    <connectionManagement>
      <add address="*" maxconnection="10"/>
    </connectionManagement>

  </system.net>

另外提一点:HttpWebRequest默认会使用IE代理设置,上面的配置文件设置不启用代理。

还有一种方法 httpWebRequest.Proxy = null;

这样可以减少.net使用代理所需要花费的时间和占用的资源。

Demo

针对上述理论,我写了Thread 、 Task  、Parallel 的各种demo ,以及多线程的取消的Demo。由于篇幅有限,就在此不做展示,源代码地址:

 https://github.com/li-shaoke/ThreadDemo

参考自:

https://www.cnblogs.com/summer_adai/archive/2013/04/26/3045274.html

https://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2012/04/03/2430638.html

原文地址:https://www.cnblogs.com/ericli-ericli/p/8034429.html