C# .Net Core6 多執行緒處理ThreadPool PartII

從上一篇可知ThreadPool的基本設定了，不過接下來又遇上新的問題。

1.  如何確認所有執行緒完成？
2.  將主控台專案改為WinForm專案使用ThreadPool...

首先，先說明如何確認所有執行緒完成工作？
在此我使用者WaitHandle.WaitAll()來確認。
依照官網的說明，必須將doneEvent = new ManualResetEvent(false)帶入ThreadPool，最終使用doneEvent陣列帶入WaitHandle.WaitAll()即可。
二話不說，先上程式碼。

internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        const int FibonacciCalculations = 10;
        firtstTest(FibonacciCalculations);
    }
    
    private static void ThreadPoolCallbackV1(object obj)
    {
        if(obj == null) return;
        ManualResetEvent doneEvent = (ManualResetEvent)obj;
        Console.WriteLine(nameof(ThreadPoolCallbackV1));
        doneEvent.Set();
    }
    
    private static void firtstTest(int theadCount)
    {
        ThreadPool.SetMinThreads(2, 2);
        ThreadPool.SetMaxThreads(3, 3);
        ManualResetEvent[] doneEvents = new ManualResetEvent[theadCount];
        for(var i = 0; i < theadCount; i++)
        {
            doneEvents[i] = new ManualResetEvent(false);
            Console.WriteLine($"{nameof(firtstTest)} 第 {i} 次執行...");
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadPoolCallbackV1, doneEvents[i]);
        }
        
        WaitHandle.WaitAll(doneEvents);
        Console.WriteLine("All calculations are complete.");
    }
}

是的，這個是主控台的程式碼，當所有執行緒完成後，才會印出最後一個句子。

接下來的問題，就是要把這段程式碼改道WomForm的專案了...
最剛開始，我想...在主控台都測通過了，沒有問題。於是，隨便開了個空的Form表單，就把程式碼貼過去了。
結果？ 當然是失敗了...

我花了至少三天才搞定它，雖然解法非常簡單...
二話不說，先上程式碼。

Program.cs

internal static class Program
{
    /// 
    ///  The main entry point for the application.
    /// 
    //[STAThread] 將STAThread改為MTAThread，WaitHandle.WaitAll不支援STAThread，改為MTAThread就能夠執行...
    [MTAThread]
    static void Main()
    {
        // To customize application configuration such as set high DPI settings or default font,
        // see https://aka.ms/applicationconfiguration.
        ApplicationConfiguration.Initialize();
        Application.Run(new Form1());
    }
}

Form1.cs

private string _content = string.Empth;
public partial class Form1 : Form
{
    public TpcGrpcStressTest()
    {
        InitializeComponent();
    }
    
    private static void ThreadPoolCallbackV1(object obj)
    {
    	if(obj == null) return;
    	ManualResetEvent doneEvent = (ManualResetEvent)obj;
    	_content += nameof(ThreadPoolCallbackV1) + Environment.NewLine;
    	doneEvent.Set();
    }
 
    private static void firtstTest(int theadCount)
    {
    	ThreadPool.SetMinThreads(2, 2);
    	ThreadPool.SetMaxThreads(3, 3);
    	ManualResetEvent[] doneEvents = new ManualResetEvent[theadCount];
    	for(var i = 0; i < theadCount; i++)
    	{
    		doneEvents[i] = new ManualResetEvent(false);
    		_content += $"{nameof(firtstTest)} 第 {i} 次執行..." + Environment.NewLine;
    		ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadPoolCallbackV1, doneEvents[i]);
    	}
        
        WaitHandle.WaitAll(doneEvents);
    }
 
    private void SubmitBtn_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        firtstTest(10);
        TextBox1.Text = _content + "All calculations are complete.";
    }
}

答案超簡單，但困擾我許久，特別記錄下來，免得下次又發生。

參考網址： AutoResetEvent.WaitAll 等到人生三大事，然后大笑开心。

---

本以為到此為止，但是當我測試超過100筆執行緒時，又一個問題出現了...
System.NotSupportedException: 'The number of WaitHandles must be less than or equal to 64.'

再去查了資訊，才發現原來超過64個執行緒使用WaitHandle.WaitAll會錯誤...
實際找到解法後，說明不需要使用WaitHandle.WaitAll來檢查程序是否執行完成，那麼二話不說，修改程式碼...

Program.cs

internal static class Program
{
    /// 
    ///  The main entry point for the application.
    /// 
    [STAThread]
    static void Main()
    {
        // To customize application configuration such as set high DPI settings or default font,
        // see https://aka.ms/applicationconfiguration.
        ApplicationConfiguration.Initialize();
        Application.Run(new Form1());
    }
}

Form1.cs

public partial class Form1 : Form
{
    private string _content = string.Empth;
    private static int _numerOfThreadsNotYetCompleted = 0;
    private static ManualResetEvent _doneEvent = new ManualResetEvent(false);
    
    public TpcGrpcStressTest()
    {
        InitializeComponent();
    }
    
    private static void ThreadPoolCallbackV1(object obj)
    {
    	if(obj == null) return;
        try
        {
            ManualResetEvent doneEvent = (ManualResetEvent)obj;
            _content += $"{nameof(ThreadPoolCallbackV1)} 第 {(int)i} 次執行...") + Environment.NewLine;
            doneEvent.Set();
        }
        finally
        {
            if (Interlocked.Decrement(ref _numerOfThreadsNotYetCompleted) == 0)
                _doneEvent.Set();
        }
    }
 
    private static void firtstTest(int theadCount)
    {
    	ThreadPool.SetMinThreads(2, 2);
    	ThreadPool.SetMaxThreads(3, 3);
    	for(var i = 0; i < theadCount; i++)
    	{
    		_content += nameof(firtstTest) + Environment.NewLine;
    		ThreadPool.QueueUserWorkItem(ThreadPoolCallbackV1, (object)i);
    	}
        _doneEvent.WaitOne();
    }
 
    private void SubmitBtn_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        _numerOfThreadsNotYetCompleted = 100;
        firtstTest(100);
        TextBox1.Text = _content + "All calculations are complete.";
    }
}

參考網址： Solved: “The number of WaitHandles must be less than or equal to 64″

C# .Net Core6 多執行緒處理ThreadPool

現行遇到一個狀況，需要使用多執行緒連線TCP Server。
原先我是想使用Thread，不過在查詢如何使用多個執行緒設定時，發現了另外一個可用的方法ThreadPool

首先是Microsoft目前並不建議直接使用Thread控制，加上ThreadPool可以直接在for迴圈內使用，自動增加多個執行緒。對於我目前要做一個壓測用的程式而言，只要在設定檔寫好測試次數或者測試時間，用for迴圈執行ThreadPool就能得到想要的結果。實在是太方便了！

不過，在這當中我遇到了一些問題，為防止自己忘記，先記錄在此。

1.  依照說明傳入是非固定的object，該如何設為固定的物件？
2.  設定的執行緒的最大值，但實際程式執行時，同一時間內的執行緒超過上限...

首先是關於第一項的問題，該如何將object轉為固定的物件？
關於這一點，必須先說明ThreadPool如何使用...
下面的範例是我用來測試使用的，不過後來改過，所以不確定這個是否可以執行...

static void Main(string[] args)
{
    for(var i=0;i<100;i++)
    {
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(countIndex), i);
    }
}
 
private static void countIndex(object? obj)
{
    string timeStr = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff");
    string msg = $"{timeStr}\t[{obj}] \t[{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}] \t This is Test!!";
    Console.WriteLine(msg);
}

測試沒有問題後，我發現我要帶入的是一個完整的資料格式。
我用過不少方法，都沒有成功，最後改為下面的方式就可以執行了。
不過必須要用try catch包好，物件轉換錯誤可能會讓程式整個當掉，但因為是內部使用，就沒寫那麼多防呆了。

static void Main(string[] args)
{
    for(var i=0;i<100;i++)
    {
        DTO dto = new dto;
        dto.Index = i;
        ...
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(countIndex), dto);
    }
}
 
private static void countIndex(object? obj)
{
    try
    {
        //這裡的轉換物件須注意
        DTO dto = (DTO)obj;
        ...
    	string msg = getMessage(obj.Index, dto.Message);
    	Console.WriteLine(msg);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        string msg = getMessage(0, $"error = {ex.ToString()}");
        Console.WriteLine(msg);
    }
}
 
private static string getMessage(int Index, string msg)
{
    string timeStr = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff");
    return $"{timeStr}\t[{Index}] \t[{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}] \t {msg}";
}

其次是關於執行緒上限的設定...
依照我上方的程式碼，執行緒ID與Index是可以做比對的，所以我發現了在同一時間，執行緒超出我設定的上限...
當時的程式碼大致如下：

static void Main(string[] args)
{
    ThreadPool.SetMaxThreads(5, 5);
    for(var i=0;i<100;i++)
    {
        DTO dto = new dto;
        dto.Index = i;
        ...
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(countIndex), dto);
    }
}
 
private static void countIndex(object? obj)
{
    try
    {
        //這裡的轉換物件須注意
        DTO dto = (DTO)obj;
        ...
    	string msg = getMessage(obj.Index, dto.Message);
    	Console.WriteLine(msg);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        string msg = getMessage(0, $"error = {ex.ToString()}");
        Console.WriteLine(msg);
    }
}
 
private static string getMessage(int Index, string msg)
{
    string timeStr = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff");
    return $"{timeStr}\t[{Index}] \t[{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}] \t {msg}";
}

但是實際執行，跳出的執行緒至少超過10個...
這和我當初想像的結果完全不同，測試過許多方法都沒有用，最後才發現只設定SetMaxThreads是不行的！
將程式碼調整成下方後，測試的結果終於與我想的相同了。Thread.CurrentThread.ManagedThreadId出現的號碼只有設定的數量，同一個時間執行緒也不會超過上限...

static void Main(string[] args)
{
    //min & max 必須同時設定才有效...
    ThreadPool.SetMinThreads(2, 2);
    ThreadPool.SetMaxThreads(5, 5);
    for(var i=0;i<100;i++)
    {
        DTO dto = new dto;
        dto.Index = i;
        ...
        ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(countIndex), dto);
    }
}
 
private static void countIndex(object? obj)
{
    try
    {
        //這裡的轉換物件須注意
        DTO dto = (DTO)obj;
        ...
    	string msg = getMessage(obj.Index, dto.Message);
    	Console.WriteLine(msg);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        string msg = getMessage(0, $"error = {ex.ToString()}");
        Console.WriteLine(msg);
    }
}
 
private static string getMessage(int Index, string msg)
{
    string timeStr = DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff");
    return $"{timeStr}\t[{Index}] \t[{Thread.CurrentThread.ManagedThreadId}] \t {msg}";
}

參考網址：
Microsoft官網說明
kinanson的技術回憶
安德魯的部落格
余小章 @ 大內殿堂
玩轉C#之【執行序-實際實作】
C# .NET Blazor MAUI Xamarin Research

C# .net Core6 主控台使用強行別讀取 AppSetting.json

在主控台讀取設定檔有兩種格式：

1.  .Xml
2.  .Json

現在我要記錄的是第二種.json的格式該如何在主控台的專案使用強型別讀取。

首先，在專案的最上層新增一個appsetting.json檔案

接著，新增一個物件檔，處理設定檔的讀取。

internal class ConfigHelp
{
    private readonly IConfigurationRoot config;
    public ConfigHelp()
    {
    	config = new ConfigurationBuilder()
        .SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory())
        .AddJsonFile("appsetting.json", true)
        .Build();
    }
    
    public void Get<T>(string configName, ref T resp)
    {
    	config.GetSection(configName).Bind(resp);
    }
    
    public string? Get(string configName)
    {
    	return config[configName];
    }
}

appsetting.json檔案

{
  "Setting": {
    "MinThreads": 2,
    "MaxThreads": 3,
    "TestTimes": 300
  }
}

設定檔的DTO

public class Setting
{
    public int MinThreads { get; set; }
    public int MaxThreads { get; set; }
    public int TestTimes { get; set; }
}

實際主控台程式讀取。

internal class Program
{
    private static Setting setting = new Setting();
    static void Main(string[] args)
    {
    	ConfigHelp config = new ConfigHelp();
        config.Get("Setting", ref setting);
    }
}