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等待QueueUserWorkItem完成

关于等待QueueUserWorkItem完成的技术解析

基础概念

QueueUserWorkItem是Windows API中的一个函数,用于将工作项排队到线程池中执行。它是.NET中ThreadPool.QueueUserWorkItem方法的基础实现。

问题核心

QueueUserWorkItem是异步执行的,调用后立即返回,不等待工作项完成。如果需要等待所有排队的工作项完成,需要额外的同步机制。

解决方案

1. 使用ManualResetEvent或AutoResetEvent

代码语言:txt
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using System;
using System.Threading;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int workItems = 5;
        ManualResetEvent[] doneEvents = new ManualResetEvent[workItems];
        
        for (int i = 0; i < workItems; i++)
        {
            doneEvents[i] = new ManualResetEvent(false);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(DoWork), doneEvents[i]);
        }
        
        // 等待所有工作项完成
        WaitHandle.WaitAll(doneEvents);
        Console.WriteLine("所有工作项已完成");
    }

    static void DoWork(object state)
    {
        ManualResetEvent doneEvent = (ManualResetEvent)state;
        try
        {
            // 执行实际工作
            Console.WriteLine("工作项正在执行...");
            Thread.Sleep(1000); // 模拟工作
        }
        finally
        {
            doneEvent.Set();
        }
    }
}

2. 使用CountdownEvent (.NET 4.0+)

代码语言:txt
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using System;
using System.Threading;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int workItems = 5;
        CountdownEvent countdown = new CountdownEvent(workItems);
        
        for (int i = 0; i < workItems; i++)
        {
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(state => 
            {
                try
                {
                    Console.WriteLine("工作项正在执行...");
                    Thread.Sleep(1000); // 模拟工作
                }
                finally
                {
                    countdown.Signal();
                }
            });
        }
        
        countdown.Wait();
        Console.WriteLine("所有工作项已完成");
    }
}

3. 使用Task Parallel Library (TPL) (.NET 4.0+)

代码语言:txt
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using System;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int workItems = 5;
        Task[] tasks = new Task[workItems];
        
        for (int i = 0; i < workItems; i++)
        {
            tasks[i] = Task.Run(() => 
            {
                Console.WriteLine("工作项正在执行...");
                Task.Delay(1000).Wait(); // 模拟工作
            });
        }
        
        Task.WaitAll(tasks);
        Console.WriteLine("所有工作项已完成");
    }
}

注意事项

  1. WaitHandle.WaitAll在Windows上有64个等待句柄的限制
  2. 线程池工作项不应抛出未处理的异常,否则会终止进程
  3. 对于长时间运行的工作项,考虑使用专用线程而非线程池
  4. 在.NET Core/5+中,ThreadPool.QueueUserWorkItem已被Task.Run等更现代的API部分取代

应用场景

  • 批量处理可以并行执行的任务
  • 需要简单并行化但不需要精细控制线程的情况
  • 短期运行的任务(线程池不适合长时间运行的操作)

性能考虑

线程池工作项的排队和执行有一定开销,对于非常小的任务,串行执行可能更快。建议对任务进行基准测试以确定最佳方法。

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