执行多个线程

Question

我正在开发 Windows Form C# 程序，它每 20 分钟从共享驱动器读取 Excel 数据（我正在使用 "Timer"）- 函数 "inserting"。由于性能原因，我想一次读取多个 Excel 个文件。出于这个原因，我正在使用线程。

每个线程正在调用一个函数 (LoadExcelData)，该函数将数据从 Excel 读取到 ArrayList。我想知道所有线程何时完成（当所有 excel 文件都加载到 ArrayList 时）以便将此 ArrayList 插入内部数据库。

我尝试使用 thread[i].Join() 但这会冻结 GUI。我也不知道如果我有 100 多个文件并且因此有 100 多个线程会发生什么。这会导致内存异常或其他异常吗？

        //Execute every 20 minutes  (Timer). Do not Execute in case previouse run is not finished
        void inserting(List<String> excels){

        int numOfThreads=excels.length;
        Thread[] threads = new Thread[numOfThreads];
        for (int index = 0; index < numOfThreads; index++)
        {
            int i = index;
            threads[index] = new Thread(() =>
                {
                    LoadExcelData(excels[i].File_name); //function loads excel data to global array "Weather" which is used later on
                });
        }

       for (int i = 0; i < threads.Length; i++)
        {
            threads[i].Start(); //start thread
        }

        for (int i = 0; i < threads.Length; i++)
        {
            //   threads[i].Join(); //this freezes GUI!
        }

       InsertToDB(object of ArrayList<ClassName>); //insert data which was read from Excels

       isRunning=false;//Data was successefully inserted to DB 
     }

我想运行每 20 分钟一次。我正在使用计时器：

    timer = new System.Windows.Forms.Timer();
    timer.Tick += new EventHandler(timerEventHanlder);
    timer.Interval = 20 * 60000; // in miliseconds
    timer.Start(); 

private void timerEventHanlder(object sender, EventArgs e)
{
   List<String> excels = getExcels();
    if (!isRunning){ //in case previous timer even is not finished wait another 20 minutes...
        isRunning=true; //flag to true
        inserting(excels);
       }
}

有没有更好的办法解决以上问题？

Answer 1

父线程将到达连接所有工作线程的 for 循环并在那里等待，直到所有线程都完成（并且可以连接）。如果 GUI 在同一个父线程中是运行，则在所有线程完成之前，执行不会 return 到 GUI，这将是一个很长的时间，因为您已经设置了计时器。在不同的线程中尝试运行 GUI。

编辑：另外在旁注中，我会在调试时将您的计时器长度设置得更短，以查看它是否真的像您期望的那样等待。然后，一旦您使其正常运行，您就可以将其设置回 20 分钟。

Answer 2

UI 线程正在冻结，因为您正在使用 System.Windows.Forms.Timer 来触发 UI 线程上的计时器滴答事件；这很有用，因为您不必 Invoke 在 tick 事件上做任何事情。调用 Join 会阻塞调用线程，在您的情况下，这是 UI 线程。

为避免这种情况（并且由于您不需要 Invoke 任何 UI 元素），您可以将 System.Windows.Forms.Timer 更改为 System.Timers.Timer, which runs in a thread separate from the UI thread. If you switch to a System.Timers.Timer, you'll need to change some of the syntax in your code (e.g. the Tick event is the Elapsed 事件，等）。

还有 System.Thread.Timer and the System.Web.UI.Timer，此外，您还可以从计时器滴答事件中生成第二个线程，以避免它等待 UI 线程中的线程，示例：

private void timerEventHanlder(object sender, EventArgs e)
{
    (new System.Threading.Thread(() => {
        List<String> excels = getExcels();
        if (!isRunning){ //in case previous timer even is not finished wait another 20 minutes...
            isRunning=true; //flag to true
            inserting(excels);
        }
    })).Start();
}

启动新线程可避免更改任何当前代码，并允许您在确实需要调用 UI.

中的任何内容时将其改回原来的代码

回答你的是另一个问题：

I also do not know what would happen if I have 100+ files and for this reason 100+ threads. Would that cause memory exception or some other exception?

生成 100 多个线程不会导致任何异常，除非您的代码有特定的异常（例如作为 ThreadStart 传递的空委托），或者如果 OS 无法创建thread，如果 OS 不能创建一个线程，你就会遇到更大的问题。可能会发生内存耗尽，因为 Thread 是一个托管对象，因此会占用内存（连同 ArrayList，但是 100+ 线程（甚至 1000+）的内存量可以忽略不计在任何能够运行运行 .NET 框架的系统上（甚至在大多数嵌入式系统上），因此线程数量不一定是问题。

查看您的代码，您可能需要考虑利用 System.Threading.ThreadPool and a System.Threading.CountDownEvent 代替生成 100 多个线程，例如：

CountdownEvent Countdown;

void LoadExcelData(object data)
{
    // loads excel data to global array "Weather" which is used later on
    Countdown.Signal();
}

//Execute every 20 minutes  (Timer). Do not Execute in case previouse run is not finished
void inserting(List<object> excels)
{
    Countdown = new CountdownEvent(excels.Count); 
    int i = 0;
    while (i < excels.Count) {
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(LoadExcelData, excels[i++].File_name);
    }
    Countdown.Wait();

    InsertToDB(WeatherList); //insert data which was read from Excels
    isRunning = false; //Data was successefully inserted to DB 
}

这将利用系统线程池来执行您的功能，并允许.NET 处理线程的调度，以避免在线程数量很多时出现大量资源争用。您可以使用其他方法来阻止，例如 Mutex 或 Semaphore，但是 CountDownEvent 几乎封装了您需要对其他等待对象执行的操作以及从线程池。

老实说，由于您在多个线程中从 Excel 文件中读取数据，除非每个线程都将文件的全部内容读入 RAM 然后以这种方式执行操作，否则您可能看不到性能的巨大提升。具有繁重 I/O 的多线程应用程序通常看不到巨大的性能提升，除非说 I/O 是在注重性能的设备上或整个文件的初始输入被读入 RAM。只是一个旁注，因为您正在对文件进行多线程处理。

还应注意，使用 System.Threading.ThreadPool 非常适合您希望仅运行几秒钟左右的线程；如果您预计一个线程可能需要更长的时间，您应该坚持像现在这样生成线程。您仍然可以使用 CountDownEvent 并且不需要像您那样的线程数组（您可以只使用 (new Thread(function)).Start() 语法）。

希望能帮到你

执行多个线程

Executing multiple threads

c#

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winforms

threadpool