使用超过 4 个 BackgroundWorker 时线程不会立即运行

Question

我使用多个BackgroundWorker 控件将某些任务作为多线程运行。但是我发现，当使用超过 4 个 BackgroundWoker 时，从第 4 个向前延迟超过 1 秒才能真正执行调用 RunWorkerAsync。

可以帮助我如何立即启动所有后台工作人员吗？

class TaskLog
{
    public int task_id;
    public DateTime call_time;
    public DateTime start_time;
    public DateTime end_time;
}

BackgroundWorker[] bws = new BackgroundWorker[18];
int[] tasks = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
Queue<TaskLog> queueTask;
TaskLog[] records;
int task_complete = 999;

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (task_complete < tasks.Length) return;

    task_complete = 0;

    records = tasks.Select(t => new TaskLog { task_id = t }).ToArray();
    queueTask = new Queue<TaskLog>(records);

    for (int i = 0; i < bws.Length && queueTask.Count > 0; ++i)
    {
        bws[i] = new BackgroundWorker();
        bws[i].DoWork += new DoWorkEventHandler(download_vid_work);
        bws[i].RunWorkerCompleted += new RunWorkerCompletedEventHandler(download_vid_complete);

        var x = queueTask.Dequeue();
        x.call_time = DateTime.Now;

        bws[i].RunWorkerAsync(x);
        //Debug.WriteLine("start " + x.task_id);
    }
}

void download_vid_work(object sender, DoWorkEventArgs e)
{
    var record = (TaskLog)e.Argument;
    record.start_time = DateTime.Now;
    //Debug.WriteLine("actually start " + record.task_id);

    Thread.Sleep(10000); // 10s
    e.Result = record;
}

void download_vid_complete(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
{
    var record = (TaskLog)e.Result;
    record.end_time = DateTime.Now;
    //Debug.WriteLine("complete " + item.ToString());

    ++task_complete;
    if (task_complete == tasks.Length)
    {
        Debug.WriteLine("all tasks are completed!");
        foreach (var r in records)
        {
            Debug.WriteLine("task {0} delay time: {1}", r.task_id, (r.start_time - r.call_time).TotalMilliseconds.ToString("0,0"));
        }
    }
    else if (queueTask.Count > 0)
    {
        var bw = (BackgroundWorker)sender;
        var nextTask = queueTask.Dequeue();
        bw.RunWorkerAsync(nextTask);
        nextTask.call_time = DateTime.Now;
    }
}

这是运行后的日志结果：

all tasks are completed!
task 1 delay time: 22
task 2 delay time: 24
task 3 delay time: 24
task 4 delay time: 23
task 5 delay time: 1,005
task 6 delay time: 2,002
task 7 delay time: 3,003
task 8 delay time: 4,003
task 9 delay time: 5,004
task 10 delay time: 6,005

Answer 1

管理用于BackgroundWorker（和其他需求）的线程池线程的ThreadPool 类不会保持无限数量的工作线程准备运行。

您可以使用ThreadPool.SetMinThreads() 方法配置实际的空闲线程数（*）。正如您在案例中看到的那样，当您最初启动程序时，有四个空闲线程准备好立即接受工作。默认空闲线程数取决于与操作系统版本和配置相关的各种因素。

一旦线程池的排队工作项多于为其提供服务的线程，ThreadPool 类不会立即创建新线程。它会等待很短的时间（从您的测试中可以看出，一秒钟），假设它可能其他任务之一可能很快完成并且它将能够重用它线程而不是费尽心思创建另一个线程（这会产生自己的开销，甚至会减慢已经运行的线程的工作速度）。

一般来说，您应该避免覆盖线程池的默认值，因为它们通常会根据您的操作系统版本、硬件等进行正确设置。例如，运行 CPU 绑定的线程数量多于你的机器上有 CPU 内核。让ThreadPool 类决定何时以及如何运行工作线程通常是最好的方法。

(*) 以上内容有点过于简单化了。在较新版本的 .NET 中，最小线程数可能在任何给定时间实际存在，也可能不存在。如果工作项在少于最小数量时排队，ThreadPool 将立即根据需要创建新线程，直到达到最小值。除此之外，它会转向更精细的创建和调度逻辑。