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FCL4.0中已经存在的线程模型#xff0c;以及它们之间异同点#xff1b;
多线程编程模型的选择。
1#xff1a;异步、多线程、任务、并行的本质
这四个概念对应在CLR中的本质#xff0c;本质都是多线程。
异步#xff0c;简单的讲就是BeginInv…本篇概述
FCL4.0中已经存在的线程模型以及它们之间异同点
多线程编程模型的选择。
1异步、多线程、任务、并行的本质
这四个概念对应在CLR中的本质本质都是多线程。
异步简单的讲就是BeginInvoke、EndInvoke模式它在CLR内部线程池进行管理
多线程体现在C#中可以由类型Thread发起。也可以由ThreadPool发起。前者不受CLR线程池管理后者则是。FCL团队为了各种编程模型的方便还另外提供了BackgroundWorker和若干个Timer基本上它们都是ThreadPool的加强增加了一些和调用者线程的交互功能
任务Task为FCL4.0(框架类库(Framework Class Library,FCL))新增的功能在一个称之为任务并行库TPL的地方其实也就是System.Threading.Tasks命名空间下。任务并行库名字取的很玄乎其实它也是CLR线程池的加强。优化了线程间的调度算法增加了和调用者线程的交互功能
并行Parallel为FCL4.0新增的功能也属于TPL。并行在后台使用Task进行管理说白了因为Task使用的线程池线程所以Parallel自然使用的也是线程池线程进行管理它的本质仅仅是进一步简化了Task。在这里要增进一个对于并行的理解。实际上多线程天然就是并行的。及时不用任务并行库用Thread类型新起两个线程CLR或者说Windows系统也会将这两个线程根据需要安排到两个CPU上去执行。所以并不是因为多了任务并行库CLR才支持并行计算任务并行库只是提供了一组API使我们能够更好的操纵线程进行并行开发而已。2遗憾
Jeffrey Richter大叔说微软提供了这么多线程模型是遗憾的因为这制造了混乱。很多开发者都不知道该选用哪个类型来编写自己的多线程代码。我们对微软总是又爱又恨它总是不停的更新一些东西逼迫我们不停的学习。但是也好进步导致它不会过早死掉让我们彻底失掉饭碗。 C#刚出来的被人笑现在它的很多语法特性已经比Java优美。很多时候我们太擅长于嘲笑以致最后只能哭。顺便说一句我依然是那么的喜欢JAVA只是很久没用它而已。3现在该用什么来编写多线程
如果你在FRAMEWORK4.0下编写代码那么应该按照这个优先级来撰写多线程代码 优先 次优先 不得以 Parallel含扩展库PLinq Task ThreadPoolBackgroundWorkerTimer 异步 Thread
这个表满足了大部分情况下的一个优先级指导但在某些情况下会有例外。3.1为什么 Parallel和Task优先级一样而不是优于Task
Parallel虽然在后台使用Task进行管理并且它所谓简化了对于Task的操作但是它有一个重要的特征区别与TaskParallel会阻滞调用者线程。查看Paralle的成员有For、ForEach、Invoke方法它甚至都没提供一个BeginInvoke方法也很好的暗示了这一点。不过虽然是同步的执行的Parallel还是会把多个任务分配到多个CPU上去。 Task被用的最多的是Start方法它不会阻滞主线程。虽然Task也提供了同步的启动线程的方法RunSynchronously但一般用的不多。 3.2何时用异步何时用线程或线程池
这需要从“IO操作的DMADirect Memory Access模式”讲起。通过DMA的数据交换几乎可以不损耗CPU的资源。在硬件部分硬盘、网卡、声卡、显卡等都有DMA功能。可以简单的认为当我们的工作线程需要操作I/O资源的时候如读取一个大文件、读取一个网页、读取Socke包等我们就需要用异步去做这些事情。异步模式只会在工作开始以及工作结束的时候占用CLR线程池其它时候由硬盘、网卡等硬件设备来处理具体的工作这就不会过多占用到CPU空间和时间损耗。
概括而言
计算密集型工作直接采用线程
IO密集型工作采用异步机制
当我们不清楚什么工作是I/O密集型的一个不是很恰当的指导就是查看FCL类型成员如果成员提供了类似BeginDosomething方法的则优先使用它而不是新起一个线程或丢到线程池。3.3线程池的优势
新起线程会带来很大的开销这些开销主要集中在分配线程内核对象、线程环境块、用户模式栈、内核模式栈所需要的内存空间加载的DLL的DLLMain方法并传递连接标志以及线程上下文切换。由于线程如此昂贵所以对于普通的开发要求来说线程池就是一个很好的选择。线程池替开发人员管理工作线程当一项工作完毕的时候CLR不会销毁这个线程而是会保留这个线程一段时间看是否有别的工作需要这个线程。至于何时销毁或新起线程由CLR决定。
3.4何时用Thread 以上的各种线程模型它们最终都是Thread。 那么什么时候需要Thread直接出场呢
最重要的使用Thread的理由是我们需要控制线程的优先级。Thread之上的线程模型都不支持优先级设置。设置一个线程的高优先级可以使它获得更多的CPU时间
再者可以控制线程为前台线程。当然由Thread新起的线程默认就是前台线程。前台线程不随着调用者线程的中断而中断这使得我们可以用Thread来进行一些关键性的操作。
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