细说多线程(八) —— 计时器与锁

目录

一、线程的定义

二、线程的基础知识

三、以ThreadStart方式实现多线程

四、CLR线程池的工作者线程

五、CLR线程池的I/O线程

六、异步 SqlCommand

七、并行编程与PLINQ

八、计时器与锁

 

八、定时器与锁

8.1定时器

若要长期定时进行一些工作，比如像邮箱更新，实时收听信息等等，可以利用定时器Timer进行操作。
在System.Threading命名空间中存在Timer类与对应的TimerCallback委托，它可以在后台线程中执行一些长期的定时操作，使主线程不受干扰。
Timer类中最常用的构造函数为 public Timer( timerCallback , object , int , int )
timerCallback委托可以绑定执行方法，执行方法必须返回void，它可以是无参数方法，也可以带一个object参数的方法。
第二个参数是为 timerCallback 委托输入的参数对象。
第三个参数是开始执行前等待的时间。
第四个参数是每次执行之间的等待时间。

开发实例

     class Program
     {
         static void Main(string[] args)
         {
             ThreadPool.SetMaxThreads(1000, 1000);
 
             TimerCallback callback = new TimerCallback(ThreadPoolMessage);
             Timer t = new Timer(callback,"Hello Jack! ", 0, 1000);
             Console.ReadKey();
         }
 
         //显示线程池现状
         static void ThreadPoolMessage(object data)
         {
             int a, b;
             ThreadPool.GetAvailableThreads(out a, out b);
             string message = string.Format("{0}\n   CurrentThreadId is:{1}\n" +
                 "   CurrentThread IsBackground:{2}\n" +
                 "   WorkerThreads is:{3}\n   CompletionPortThreads is:{4}\n",
                  data + "Time now is " + DateTime.Now.ToLongTimeString(),
                  Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,
                  Thread.CurrentThread.IsBackground.ToString(),
                  a.ToString(), b.ToString());
             Console.WriteLine(message);
         }
     }

注意观察运行结果，每次调用Timer绑定的方法时不一定是使用同一线程，但线程都会是来自工作者线程的后台线程。

8.2 锁

在使用多线程开发时，存在一定的共用数据，为了避免多线程同时操作同一数据，.NET提供了lock、Monitor、Interlocked等多个锁定数据的方式。

8.2.1 lock

lock的使用比较简单，如果需要锁定某个对象时，可以直接使用lock(this)的方式。

1 private void Method()
2 {
3       lock(this)
4       {
5           //在此进行的操作能保证在同一时间内只有一个线程对此对象操作
6       }
7 }

如果操作只锁定某段代码，可以事先建立一个object对象，并对此对象进行操作锁定，这也是.net提倡的锁定用法。

 class Control
 {
       private object obj=new object();
       
       public void Method()
       {
             lock(obj)
             {.......}
       }
 }

 

8.2.2 Montior

Montior存在于System.Thread命名空间内，相比lock，Montior使用更灵活。
它存在 Enter, Exit 两个方法，它可以对对象进行锁定与解锁，比lock使用更灵活。

 1 class Control
 2 {
 3       private object obj=new object();
 4  
 5       public void Method()
 6       {
 7             Monitor.Enter(obj);
 8             try
 9             {......}
10             catch(Excetion ex)
11             {......}
12             finally
13             {
14                 Monitor.Exit(obj);
15             }
16       }
17 }
18          

使用try的方式，能确保程序不会因死锁而释放出异常！
而且在finally中释放obj对象能够确保无论是否出现死锁状态，系统都会释放obj对象。
而且Monitor中还存在Wait方法可以让线程等待一段时间，然后在完成时使用Pulse、PulseAll等方法通知等待线程。

 

8.2.3 Interlocked

Interlocked存在于System.Thread命名空间内，它的操作比Monitor使用更简单。
它存在CompareExchange、Decrement、Exchange、Increment等常用方法让参数在安全的情况进行数据交换。

Increment、Decrement 可以使参数安全地加1或减1并返回递增后的新值。

 class Example
 {
       private int a=1;
 
       public void AddOne()
       {
              int newA=Interlocked.Increment(ref a);
       }
 }

Exchange可以安全地变量赋值。

1 public void SetData()
2 {
3       Interlocked.Exchange(ref a,100);
4 }

CompareExchange使用特别方便，它相当于if的用法，当a等于1时，则把100赋值给a。

 public void CompareAndExchange()
 {
     Interlocked.CompareExchange(ref a,100,1);
 }

结束语

熟悉掌握多线程开发，对提高系统工作效率非常有帮助，尤其是回调方法与最近火热的并行编程更应该引起各位的重视。
在下用了较长的时间总结所过的多线程开发方式，希望本篇文章能对各位的学习研究有所帮助，当中有所错漏的地方敬请点评。

对JAVA与.NET开发有兴趣的朋友欢迎加入QQ群：162338858