多线程行为

Question

我有以下代码来帮助我理解多线程，它的目的是创建 3 个带有调试代码的后台工作线程来显示线程使用/可用性。 现在代码看起来不错，但有时我会得到意想不到的结果。

调用代码：

    static void Main(string[] args)
            {


                ThreadPool.CreatWorkBetter();

                Console.ReadLine();
            }

实现代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using t = System.Threading;

namespace CSharpConcepts
{
    public static class ThreadPool
    {
        private static t.ManualResetEvent[] resetEvent;

        public static void CreatWorkBetter()
        {
            Console.WriteLine("Start");
            ListAvailableThreads();
            resetEvent = new t.ManualResetEvent[3]; 
            resetEvent[0] = new t.ManualResetEvent(false);
            resetEvent[1] = new t.ManualResetEvent(false);
            resetEvent[2] = new t.ManualResetEvent(false);
            t.ThreadPool.QueueUserWorkItem(
                new t.WaitCallback(delegate(object state)
                                    {
                                        PooledFunc("Stage 1", resetEvent[0]);

                                    }));
            t.ThreadPool.QueueUserWorkItem(
                new t.WaitCallback(delegate(object state)
                {
                    PooledFunc("Stage 2", resetEvent[1]);

                }));
            t.ThreadPool.QueueUserWorkItem(
                new t.WaitCallback(delegate(object state)
                {
                    PooledFunc("Stage 3", resetEvent[2]);

                }));
            t.WaitHandle.WaitAll(resetEvent);
            Console.WriteLine("Finished");
            ListAvailableThreads();
        }

        static void PooledFunc(object state, t.ManualResetEvent e)
        {
            Console.WriteLine("Processing request '{0}'", (string)state);
            // Simulation of processing time
            t.Thread.Sleep(2000);
            Console.WriteLine("Request processed");
            ListAvailableThreads();
            e.Set();
        }

        public static void ListAvailableThreads()
        {
            int avlThreads, avlToAsynThreads;   
            t.ThreadPool.GetAvailableThreads(out avlThreads, out avlToAsynThreads);

            string message = string.Format("Processed request: {3}, From ThreadPool :{0} ,Thread Id :{1},Free Threads :{2}",t.Thread.CurrentThread.IsThreadPoolThread,t.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,avlThreads,t.Thread.CurrentThread.ThreadState);
            Console.WriteLine(message);
        }
    }
}

我所期望的结果是明智的，而且大部分时间我都得到了它（显示的关键线是空闲线程回到 1023 是我真正想看到的）：

开始处理的请求：正在运行，来自 ThreadPool :False ，线程 ID ：1，空闲线程：1023 处理请求“阶段 1”处理请求 'Stage 2' 处理请求 'Stage 3' 请求已处理 已处理 请求：背景，来自线程池：True，线程 ID：4，空闲线程 ：1020 请求已处理处理的请求：后台，来自 ThreadPool ：真，线程 ID：3，空闲线程：1021 请求已处理已处理 请求：背景，来自线程池：True，线程 ID：5，空闲线程 :1022 已完成处理的请求：正在运行，来自 ThreadPool :False ,Thread Id :1,Free Threads :1023

但是，我有时会看到显示 1022 的空闲线程，我希望它是 1023，因为 3 个线程已经完成了工作，所以它们应该已经返回到线程池：

开始处理的请求：正在运行，来自 ThreadPool :False ，线程 ID ：1，空闲线程：1023 处理请求“阶段 1”处理请求 'Stage 2' 处理请求 'Stage 3' 请求已处理 已处理 请求：背景，来自线程池：True，线程 ID：3，空闲线程 ：1020 请求已处理处理的请求：后台，来自 ThreadPool ：真，线程 ID：4，空闲线程：1020 请求已处理已处理 请求：背景，来自线程池：True，线程 ID：5，空闲线程 :1022 已完成处理的请求：正在运行，来自线程池：False，线程 ID：1，空闲线程：1022

有什么想法吗？

Answer 1

你的最后一个线程调用e.Set()，因为它是最后一行，这将主线程从它的WaitAll()中释放出来，但是这并不意味着最后一个工作线程已经退出CreatWorkBetter方法了。有时，主线程会唤醒并计算活动工作线程的数量，甚至在最后一个工作线程从e.Set() 调用中退出该方法之前。

所以我的最后一段是：

这是理解线程的关键——除非你使用同步构造来控制每个线程的状态，否则你不能从一个方法中对其他线程的相对状态做出假设。

Answer 2

您遇到了两个线程已终止且一个线程在PooledFunc 结束时调用e.Set() 但尚未终止的情况。同时主线程的WaitAll(resetEvent)已经返回，主线程正在调用ListAvailableThreads()。

Answer 3

我没有在 C# 中尝试过多的线程，但我在 Java 中做了一些不错的工作。我会假设对 GetAvailableThreads 的调用不是原子的，也不是锁定的，因此线程可以同时更改计数。