C#線程系列講座(3)：線程池和文件下載服務器

如果設計一個服務器程序，每當處理用戶請求時，都開始一個線程，將會在一定程序上消耗服務器的資源。爲此，一個最好的解決方法就是在服務器啓動之前，事先創建一些線程對象，然後，當處理客戶端請求時，就從這些建好的線程中獲得線程對象，並處理請求。保存這些線程對象的結構就叫做線程池。

    在C#中可以通過System.Threading.ThreadPool類來實現，在默認情況下，ThreadPool最大可建立500個工作線程和1000個I/O線程（根據機器CPU個數和.net framework版本的不同，這些數據可能會有變化）。下面是一個用C#從線程池獲得線程的例子：

private static void execute(object state)
{
     Console.WriteLine(state);      
}
static void Main(string[] args)
{
  
    int workerThreads;
    int completionPortThreads;
         
     ThreadPool.GetMaxThreads(out workerThreads, out completionPortThreads);
     Console.WriteLine(workerThreads);
     Console.WriteLine(completionPortThreads);    
     ThreadPool.QueueUserWorkItem(execute,"線程1");   // 從線程池中得到一個線程，並運行execute
     ThreadPool.QueueUserWorkItem(execute, "線程2");
     ThreadPool.QueueUserWorkItem(execute, "線程3");
     Console.ReadLine();
}

 

    下圖爲上面代碼的運行結果。

    要注意的是，使用ThreadPool獲得的線程都是後臺線程。

    下面的程序是我設計的一個下載文件服務器的例子。這個例子從ThreadPool獲得線程，並處理相應的客戶端請求。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Net.Sockets;
using System.IO;

namespace MyThread
{
    class FileServer
     {
        private String root;
        private Thread listenerThread;

        private void worker(object state)
         {
              TcpClient client = state as TcpClient;
             try
              {

                  client.ReceiveTimeout = 2000;
                  Stream stream = client.GetStream();
                  System.IO.StreamReader sr = new StreamReader(stream);
                  String line = sr.ReadLine();
                  String[] array = line.Split(' ');
                  String path = array[1].Replace('/', '\\');
                  String filename = root + path;
                 if (File.Exists(filename))  // 如果下載文件存在，開始下載這個文件
                  {
                      FileStream fileStream = new FileStream(filename, FileMode.Open, FileAccess.Read, 
                                                           FileShare.Read);
                     byte[] buffer = new byte[8192]; // 每次下載8K
                     int count = 0;
                      String responseHeader = "HTTP/1.1 200 OK\r\n" +
                                             "Content-Type:application/octet-stream\r\n" +
                                             "Content-Disposition:attachment;filename=" +
                                                   filename.Substring(filename.LastIndexOf("\\") + 1) + "\r\n\r\n";
                     byte[] header = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(responseHeader);
                      stream.Write(header, 0, header.Length);
                     while ((count = fileStream.Read(buffer, 0, buffer.Count())) > 0)
                      {
                          stream.Write(buffer, 0, count);
                      }
                      Console.WriteLine(filename + "下載完成");
                  }
                 else  // 文件不存在，輸出提示信息
                  {
                      String response = "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type:text/plain;charset=utf-8\r\n\r\n文件不存在";
                     byte[] buffer = ASCIIEncoding.UTF8.GetBytes(response);
                      stream.Write(buffer, 0, buffer.Length);
                  }

              }
             catch (Exception e)
              {
                  Console.WriteLine(e.Message);
              }
             finally
              {
                 if (client != null)
                  {
                      client.Close();
                  }
              }
         }

        private void listener()
         {
             TcpListener listener = new TcpListener(1234);
             listener.Start();  // 開始監聽客戶端請求
             TcpClient client = null;

            while (true)
             {
                 client = listener.AcceptTcpClient();
                 client.ReceiveTimeout =2000;
                 ThreadPool.QueueUserWorkItem(worker, client);  // 從線程池中獲得一個線程來處理客戶端請求
             }
         }
        public FileServer(String root)
         {
            this.root= root;         
         }
        public void start()
         {
             listenerThread = new Thread(listener);
             listenerThread.Start();  // 開始運行監聽線程
         }
     }
}

    FileServer類的使用方法：

    FileServer fs = new FileServer(“d:\\download”);

fs.start(); // 端口爲1234

如果d:"download目錄中有一個叫aa.exe的文件，在瀏覽器中輸入如下的地址可下載：
    http://localhost:1234/aa.exe

下圖爲下載對話框：

要注意的是，本程序並沒有處理含有中文和其他特殊字符（如空格）的url，因爲，文件名要爲英文名（不能有空格等特殊字符）。