一、直接使用執行緒的問題

每次都要創建Thread物件，并向作業系統申請創建一個執行緒，這是需要耗費CPU時間和記憶體資源的，
無法直接獲取執行緒函式回傳值
無法直接捕捉執行緒函式內發生的例外

使用執行緒池可以解決第一個問題

二、.NET中的執行緒池

在這里只簡單的介紹一下ThreadPool，由于TPL的存在，我作業中大部分使用的是TPL中的類，這是后面介紹的重點，

1. ThreadPool.QueueUserWorkItem

這個方法有三個多載

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack)
public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallback callBack, object? state)
public static bool QueueUserWorkItem<TState>(Action<TState> callBack, TState state, bool preferLocal)

第一個函式需要傳入一個WaitCallback 委托，該委托的定義如下

public delegate void WaitCallback(object? state);

第二個函式多了一個state引數，表示需要傳給委托的引數，若無需傳參呼叫第一個函式即可，

第三個函式是一個泛型版本，還多了一個布爾型別的引數preferLocal，這個引數表示傳入的委托將會在放入執行緒池作業執行緒的本地佇列還是執行緒池的全域佇列，

執行緒池內部有本地佇列和全域佇列的概念，執行緒池遵循生產者-消費者模式，執行緒池還可以為執行緒數量提供良好的伸縮性，有關.NET執行緒池的詳細資訊，請參見https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.threading.threadpool?view=netcore-3.1

需要注意的是，執行緒池中的執行緒默認為后臺執行緒，這意味著如下代碼一般不能按預期作業，

1 static void Main(string[] args)
2 {
3      ThreadPool.QueueUserWorkItem(state =>
4      {
5          Thread.Sleep(100);
6          Console.WriteLine("執行完畢");
7      });
8 }

并且由于執行緒會被復用，所以不能作依賴于某個特定執行緒的操作，

2. 何時不使用執行緒池（摘錄微軟檔案）

需要一個前臺執行緒，
需要具有特定優先級的執行緒，
擁有會導致執行緒長時間阻塞的任務，執行緒池具有最大執行緒數，因此大量被阻塞的執行緒池執行緒可能會阻止任務啟動，
需將執行緒放入單執行緒單元，所有 ThreadPool 執行緒均位于多執行緒單元中，
需具有與執行緒關聯的穩定標識，或需將一個執行緒專用于一項任務，

三、更方便的解決方案（使用TPL）

1.處理執行緒池未解決的問題

執行緒池雖然解決了執行緒資源浪費的問題，但是以下兩點還未解決

無法直接獲取執行緒函式回傳值
無法直接捕捉執行緒函式內發生的例外

在上一篇中MyTask類可以解決這兩個問題，但由于內部是每個Task直接開一個執行緒，資源浪費的問題還是沒有解決，所以我們是不是能夠把兩者結合呢？

2.Task初體驗

無回傳值無例外

 1 static void Main(string[] args)
 2 {
 3      Task task = new Task(() => 
 4      {
 5          Thread.Sleep(100);
 6          Console.WriteLine($"是否是執行緒池執行緒：{Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
 7      });
 8      task.Start();
 9      try
10      {
11          task.Wait();
12      }
13      catch(Exception e)
14      {
15          Console.WriteLine(e.Message);
16      }
17 }

輸出如下：

無回傳值有例外

 1 static void Main(string[] args)
 2 {
 3      var task = new Task(() => 
 4      {
 5          Console.WriteLine($"是否是執行緒池執行緒：{Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
 6          var task1 = new Task(() => 
 7          {
 8              Console.WriteLine($"是否是執行緒池執行緒：{Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread}");
 9              throw new Exception("延續任務發生例外");
10          },TaskCreationOptions.AttachedToParent);
11          task1.Start();
12          throw new Exception("主任務發生例外");
13      });
14 
15     task.Start();
16      try
17      {
18          task.Wait();
19      }
20      catch(AggregateException ae)//Task內部包裝了例外，有例外發生Wait()內部會拋出一個聚合例外
21      {
22          foreach(var e in ae.Flatten().InnerExceptions)//把階梯式的聚合例外變為扁平的例外
23          {
24              Console.WriteLine(e.Message);
25          }
26      }
27 }

有回傳值的就不演示了，可以看到，使用Task解決了開始的三種問題，但事物總是具有兩面性，有優點也有缺點，Task會帶來額外的記憶體分配，Task抽象層次過高，深入理解并使用好并非易事，在與async/await關鍵字配合撰寫異步代碼時更加突出，

網上關于Task的使用例子很多，微軟檔案也很全，我在此這里補充一下需要注意的地方，

任務是托管執行緒上更高層次的抽象
任務的執行由任務調度器（TaskScheduler）決定
默認的任務調度器是執行緒池調度器，它使用執行緒池執行任務
Task.Run()靜態方法和Task.Start()實體方法以及默認的任務工廠Task.Factory都是使用默認的執行緒池任務調度器
因此說Task是對執行緒池的封裝是不準確的
通過指定TaskCreationOptions.LongRunning列舉便可讓任務在非執行緒池中的執行緒上執行，這樣可以避免長期占用執行緒池中的執行緒，因為執行緒池是有大小的，一般執行緒池用來處理簡單但量多的作業，

上一篇：（一）行程與執行緒

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標籤：.NET Core

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C#多執行緒編程（二）執行緒池與TPL

一、直接使用執行緒的問題

二、.NET中的執行緒池

1. ThreadPool.QueueUserWorkItem

2. 何時不使用執行緒池（摘錄微軟檔案）

三、更方便的解決方案（使用TPL）

1.處理執行緒池未解決的問題

2.Task初體驗

無回傳值無例外

無回傳值有例外