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『C#基础』多线程笔记「一」基本说明
阅读量:6864 次
发布时间:2019-06-26

本文共 10245 字,大约阅读时间需要 34 分钟。

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基本概念:

  1. 一个程序集一个进程
  2. 一个进程可以有多个线程,且属于同一个程序集
  3. 每一个线程可以视为一个执行流,每一个执行流用于执行一个特定的任务
  4. 各个线程的执行是独立的
  5. 每个程序集都要有一个主线程
  6. 线程使程序能够执行并发处理
  7. 线程共享应用程序的资源
  8. 线程处理解决了吞吐量和响应性的问题

一般用途:

  1. 可以使用线程处理来监视用户输入,执行后台任务,以及处理并发输入流
  2. 辅助线程经常用在服务器应用程序中,以便无需等待前面的请求完成即可响应传入的请求
  3. 辅助线程可用于在桌面应用程序中执行“后台”任务,使主线程(用于驱动用户界面元素)保持对用户操作的响应
  4. 可以用于执行耗时较多的任务或时间要求紧迫的任务,而不必占用主线程

使用好处:

  1. 多线程可以提高CPU的利用率,因为当一个线程处于等待状态的时候,CPU会去执行另外的线程
  2. 提高了CPU的利用率,就可以直接提高程序的整体执行速度

使用坏处:

  1. 线程开的越多,内存占用越大
  2. 协调和管理代码的难度加大,需要CPU时间跟踪线程
  3. 线程之间对资源的共享可能会产生可不遇知的问题

几个原则:

  1. 尽量少用多线程,而且使用多线程并不意味着程序有多么的高级
  2. 使用辅助线程执行不需要大量占用其他线程所使用的资源的、耗时较多的任务或时间要求紧迫的任务
  3. 在有需要等待的任务时,可以考虑使用多线程,以提高程序运行的效率
  4. 在线程结束时,可以考虑手工释放内存与资源,而不是等待垃圾回收器
  5. 尽量避免使用公共资源,以减少数据冲突的可能
  6. 对每个线程的运行都要严格监控

几个说明:

  1. 主要的命名空间: 、
  2. 主要使用的方法:、、、、、
  3. 实例化一个线程对象,需要使用某一个实例的方法作为传入参数
  4. 可以使用Thread.CurrentThread来设置当前线程的一些属性(如:名称等)

操纵线程:

  1. 创建线程:线程在实例化的时候,需要传递一个ThreadStart委托或ParameterizedThreadStart委托(我在式样代码中直接就传了个方法…),传入的委托要包含新线程调用的方法。
  2. 启动线程:使用Start()方法来启动某一个线程对象(调用Start方法之后,并不一定马上就会执行线程中的方法,因为线程的执行是伪并发的),且不可以重复调用某一线程对象的Start方法,不然会引发异常(ThreadStartException)。一旦调用Start方法之后,就不必保持对线程对象的引用了,这个线程会一直执行,直到结束。
  3. 传递数据:可以给被调用的类的构造函数作一定的处理,用于接收初始化数据。还可以在初始化的时候,传入一个委托对象,用于接收回调方法。
  4. 休眠:线程可以通过Sleep方法来进行休眠,这样就可以在休眠的时间段内,把资源让给其他线程去执行。
  5. 中断线程:所谓的中断,不是指中断线程的执行(中断执行可以使用Sleep方法),而是指中断等待状态。可以使用Interrupt执行中断休眠等待操作,如果此时线程正处于休眠等待状态,则引发一个异常ThreadInterruptException,我们可以针对这个异常进行适当的操作。适当的处理这个方法,可以让线程脱离等待状态、让处理阻止线程执行的问题等。
  6. 销毁线程:我们可以使用Abort方法来永久性的停止一个线程(所谓的永久性,其实也是在被线程执行的方法中引发一个异常ThreadAbortException,然后通过捕获这个异常来进行一些操作,当然,我们也可以调用回当前的方法,从而实现永不可被手动销毁)。
  7. 线程调度:我们可以给线程的Priority属性设置值(优先级),从而实现对线程的调度。线程一共有五个优先级,从低到高为ThreadPriority.Lowest、ThreadPriority.BelowNormal、ThreadPriority.Normal、ThreadPriority.AboveNormal、ThreadPriority.Highest。
  8. (NET 4.0 中加入):可以使用取消标记来取消线程。这个标记不是在Thread中内置的,而是通过使用ParameterizedThreadStart委托的Thread构造函数将一个标记传递给线程过程。

式样代码:

操作类using System;using System.Threading;namespace csdemo.basic.ThreadsDemo{    public class ThreadBaseDemo    {        public void operatThread()        {            #region 供给线程调用的对象            WorkerClass workerA = new WorkerClass();             workerA.WorkerName = "Aaron";            workerA.WorkName = "Coding";            workerA.Times = 10;            WorkerClass workerB = new WorkerClass();            workerB.WorkerName = "Skyler";            workerB.WorkName = "Sleeping";            workerB.Times = 10;            #endregion            #region 线程操作相关            // 实例化线程对象            Thread workAThread = new Thread(workerA.Do);            workAThread.Name = "workAThread";            Thread workBThread = new Thread(workerB.Do);            workBThread.Name = "workBThread";            Console.WriteLine("Operate Thread: Starting worker thread...");            // 开始线程            workAThread.Start();            workBThread.Start();            // 对当前线程实行休眠一毫秒操作            // 这里是对当前代码所在的线程进行的操作,不会影响到其他线程            // Thread.Sleep(1);            /* * 这个操作是用于停止线程调用的对象方法的分行; * 通过在实调用对象中,创建一个bool类型的变量来监视停止状态; * 在主线程中,通过设置辅助线程的监视变量的值来控制线程的停止行为; * 需要注意的是,这种方法只能够用于停止线程的执行,而无法让被停止的线程继续执行。 */            // workerA.RequestStop();            /* 强行执行一个线程,直到结束为止; * 这个操作会阻塞其他在当前里程中执行的线程,也就是说让当前进程中的其他线程都给这个线程让路; * * 由于Thread是使用方法作为实例化方法的,所以还是要在操作类中加入一个bool类型的变量来控制另一个线程的Join操作; */            workerA.RequestJoin(workBThread);            Console.WriteLine("Operate Thread: Worker thread joined.");            #endregion            Console.WriteLine("Operate Thread: Worker thread is Terminated. ");        }            }}
被操作对象using System;using System.Threading;namespace csdemo.basic.ThreadsDemo{    public class WorkerClass    {        #region 属性        public string WorkerName = "No One";        public string WorkName = "not working";        public int Times = 10000;        // 用于控制线程的停止        private bool _threadStop = false;        // 用于控制另一个线程的Join操作        private bool isOtherJoined = false;        private Thread otherThread = null;        #endregion        // 传入线程的方法        public void Do()        {            Console.WriteLine("Worker thread is started.");            for (int i = 1; i <= Times; i++)            {                if (_threadStop == true)                    break;                if (isOtherJoined == true)                    otherThread.Join();                Console.WriteLine("{0} is {1} now!", WorkerName, WorkName);                Thread.Sleep(1000);            }            Console.WriteLine("Worker thread is complete.");        }        #region 其他操作        ///         /// 这个操作是用于停止线程调用的对象方法的分行;        /// 通过在实调用对象中,创建一个bool类型的变量来监视停止状态;        /// 在主线程中,通过设置辅助线程的监视变量的值来控制线程的停止行为;        /// 需要注意的是,这种方法只能够用于停止线程的执行,而无法让被停止的线程继续执行。        ///         internal void RequestStop()        {            Console.WriteLine("{0} Thread: Force stoped");            _threadStop = true;        }        ///         /// 强行执行一个线程,直到结束为止;        /// 这个操作会阻塞其他在当前里程中执行的线程,也就是说让当前进程中的其他线程都给这个线程让路;        ///         /// 由于Thread是使用方法作为实例化方法的,所以还是要在操作类中加入一个bool类型的变量来控制另一个线程的Join操作;        ///         /// 要Join入当前线程的另一个线程对象        internal void RequestJoin(Thread thread)        {            Console.WriteLine("{0} Thread: {1} joined!",this.WorkerName,thread.Name);            this.otherThread = thread;            isOtherJoined = true;        }                #endregion    }}
带回调的操作类using System;using System.Threading;namespace csdemo.basic.ThreadsDemo{    public class ThreadBaseDemo    {        public void operatThread()        {            #region 供给线程调用的对象            WorkerClass workerA = new WorkerClass("Aaron", "Coding", 20, new ExampleCallback(resultCallback));            WorkerClass workerB = new WorkerClass("Skyler", "Sleeping", 15, new ExampleCallback(resultCallback));            #endregion            #region 线程操作相关            // 实例化线程对象            // Thread workAThread = new Thread(workerA.Do);            Thread workAThread = new Thread(new ThreadStart(workerA.Do));            workAThread.Name = "workAThread";            // Thread workBThread = new Thread(workerB.Do);            Thread workBThread = new Thread(new ThreadStart(workerB.Do));            workBThread.Name = "workBThread";            Console.WriteLine("Operate Thread: Starting worker thread...");            // 开始线程            workAThread.Start();            workBThread.Start();            // 对当前线程实行休眠一毫秒操作            // 这里是对当前代码所在的线程进行的操作,不会影响到其他线程            // Thread.Sleep(1);            /* * 这个操作是用于停止线程调用的对象方法的分行; * 通过在实调用对象中,创建一个bool类型的变量来监视停止状态; * 在主线程中,通过设置辅助线程的监视变量的值来控制线程的停止行为; * 需要注意的是,这种方法只能够用于停止线程的执行,而无法让被停止的线程继续执行。 */            // workerA.RequestStop();            /* 强行执行一个线程,直到结束为止; * 这个操作会阻塞其他在当前里程中执行的线程,也就是说让当前进程中的其他线程都给这个线程让路; * * 由于Thread是使用方法作为实例化方法的,所以还是要在操作类中加入一个bool类型的变量来控制另一个线程的Join操作; */            // workerA.RequestJoin(workBThread);            Console.WriteLine("Operate Thread: Worker thread joined.");            #endregion            Console.WriteLine("Operate Thread: Worker thread is Terminated. ");                    }        static int j = 0;        public static void resultCallback(int i)        {            j++;            Console.WriteLine("Single thread perform times:\t" + i.ToString() + "\n Total perform times:\t" + j.ToString());        }        public static void operateThreadWithState()        {            // Supply the state information required by the task.            ThreadWithState tws = new ThreadWithState(                "This report displays the number {0}.", 42);            // Create a thread to execute the task, and then            // start the thread.            Thread t = new Thread(new ThreadStart(tws.ThreadProc));            t.Start();            Console.WriteLine("Main thread does some work, then waits.");            t.Join();            Console.WriteLine(                "Independent task has completed; main thread ends.");        }    }}
用于回调的委托public delegate void ExampleCallback(int displayTimes);
带回调的被操作类using System;using System.Threading;namespace csdemo.basic.ThreadsDemo{    public class WorkerClass    {        #region 属性        public string WorkerName = "No One";        public string WorkName = "not working";        public int Times = 10000;        ExampleCallback callback;        // 用于控制线程的停止        private bool _threadStop = false;        // 用于控制另一个线程的Join操作        private bool isOtherJoined = false;        private Thread otherThread = null;        #endregion        #region 构造函数        public WorkerClass()        {            this.WorkerName = "No One";            this.WorkName = "not working";            this.Times = 10000;        }        public WorkerClass(string workerName,string workName,int times,ExampleCallback callbackDelegate)        {            this.WorkerName = workerName;            this.WorkName = workName;            // 回调方法的委托            this.callback = callbackDelegate;        }                #endregion        // 传入线程的方法        public void Do()        {            Console.WriteLine("Worker thread is started.");            for (int i = 1; i <= Times; i++)            {                if (_threadStop == true)                    break;                if (isOtherJoined == true)                    otherThread.Join();                // 回调方法,表面上看是调用一个委托                // 实质上返回的数据为当前的输出次数                 if (callback != null)                    callback(i);                // Console.WriteLine("{0} is {1} now!", WorkerName, WorkName);                Thread.Sleep(1000);            }            Console.WriteLine("Worker thread is complete.");        }        #region 其他操作        ///         /// 这个操作是用于停止线程调用的对象方法的分行;        /// 通过在实调用对象中,创建一个bool类型的变量来监视停止状态;        /// 在主线程中,通过设置辅助线程的监视变量的值来控制线程的停止行为;        /// 需要注意的是,这种方法只能够用于停止线程的执行,而无法让被停止的线程继续执行。        ///         internal void RequestStop()        {            Console.WriteLine("{0} Thread: Force stoped");            _threadStop = true;        }        ///         /// 强行执行一个线程,直到结束为止;        /// 这个操作会阻塞其他在当前里程中执行的线程,也就是说让当前进程中的其他线程都给这个线程让路;        ///         /// 由于Thread是使用方法作为实例化方法的,所以还是要在操作类中加入一个bool类型的变量来控制另一个线程的Join操作;        ///         /// 要Join入当前线程的另一个线程对象        internal void RequestJoin(Thread thread)        {            Console.WriteLine("{0} Thread: {1} joined!",this.WorkerName,thread.Name);            this.otherThread = thread;            isOtherJoined = true;        }                #endregion    }}

参考:

  1.           「MSDN线程处理」
  2.                                「MSDN使用线程」
  3.     「STAThread的含义」

转载于:https://my.oschina.net/skyler/blog/706129

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