C#多线程编程

Donet基础类库的System.Threading命名空间提供了大量的类和接口支持多线程。这个命名空间有很多的类,下面是Thread的资料。

        System.Threading.Thread类是用来创建并控制线程,设置其优先级并获取其状态最为常用的类。他有很多的方法,在这里我们将就比较常用和重要的方法做一下介绍:

  Thread.Start():启动线程的执行;

  Thread.Suspend():挂起线程,或者如果线程已挂起,则不起作用;

  Thread.Resume():继续已挂起的线程;

  Thread.Interrupt():中止处于 Wait或者Sleep或者Join 线程状态的线程;

  Thread.Join():阻塞调用线程,直到某个线程终止时为止

  Thread.Sleep():将当前线程阻塞指定的毫秒数;

  Thread.Abort():以开始终止此线程的过程。如果线程已经在终止,则不能通过Thread.Start()来启动线程。

        通过调用Thread.Sleep,Thread.Suspend或者Thread.Join可以暂停/阻塞线程。调用Sleep()和Suspend()方法意味着线程将不再得到CPU时间。这两种暂停线程的方法是有区别的,Sleep()使得线程立即停止执行,但是在调用Suspend()方法之前,公共语言运行时必须到达一个安全点。一个线程不能对另外一个线程调用Sleep()方法,但是可以调用Suspend()方法使得另外一个线程暂停执行。对已经挂起的线程调用Thread.Resume()方法会使其继续执行。不管使用多少次Suspend()方法来阻塞一个线程,只需一次调用Resume()方法就可以使得线程继续执行。已经终止的和还没有开始执行的线程都不能使用挂起。Thread.Sleep(int x)使线程阻塞x毫秒。只有当该线程是被其他的线程通过调用Thread.Interrupt()或者Thread.Abort()方法,才能被唤醒。

  如果对处于阻塞状态的线程调用Thread.Interrupt()方法将使线程状态改变,但是会抛出ThreadInterupptedException异常,你可以捕获这个异常并且做出处理,也可以忽略这个异常而让运行时终止线程。在一定的等待时间之内,Thread.Interrupt()和Thread.Abort()都可以立即唤醒一个线程。

  下面我们将说明如何从一个线程中止另外一个线程。在这种情况下,我们可以通过使用Thread.Abort()方法来永久销毁一个线程,而且将抛出ThreadAbortException异常。使终结的线程可以捕获到异常但是很难控制恢复,仅有的办法是调用Thread.ResetAbort()来取消刚才的调用,而且只有当这个异常是由于被调用线程引起的异常。因此,A线程可以正确的使用Thread.Abort()方法作用于B线程,但是B线程却不能调用Thread.ResetAbort()来取消Thread.Abort()操作。

  Thread.Abort()方法使得系统悄悄的销毁了线程而且不通知用户。一旦实施Thread.Abort()操作,该线程不能被重新启动。调用了这个方法并不是意味着线程立即销毁,因此为了确定线程是否被销毁,我们可以调用Thread.Join()来确定其销毁,Thread.Join()是一个阻塞调用,直到线程的确是终止了才返回。但是有可能一个线程调用Thread.Interrupt()方法来中止另外一个线程,而这个线程正在等待Thread.Join()调用的返回。

        尽可能的不要用Suspend()方法来挂起阻塞线程,因为这样很容易造成死锁。假设你挂起了一个线程,而这个线程的资源是其他线程所需要的,会发生什么后果。因此,我们尽可能的给重要性不同的线程以不同的优先级,用Thread.Priority()方法来代替使用Thread.Suspend()方法。

  Thread类有很多的属性,这些重要的属性是我们多线程编程必须得掌握的。

  Thread.IsAlive属性:获取一个值,该值指示当前线程的执行状态。如果此线程已启动并且尚未正常终止或中止,则为 true;否则为 false。

  Thread.Name 属性:获取或设置线程的名称。

  Thread.Priority 属性:获取或设置一个值,该值指示线程的调度优先级。

  Thread.ThreadState 属性:获取一个值,该值包含当前线程的状态。

  在下面的例子中,我们将看看怎么设置这些属性,在随后的例子中我们将详细的讨论这些属性。

  创建一个线程,首先得实例化一个Thread类,在类得构造函数中调用ThreadStart委派。这个委派包含了线程从哪里开始执行。当线程启动后,Start()方法启动一个新的线程。下面是例子程序。

using System;

using System.Threading ;

namespace LearnThreads

{

class Thread_App

{

public static void First_Thread()

{

 Console.WriteLine("First thread created");

 Thread current_thread = Thread.CurrentThread;

 string thread_details = "Thread Name: " + current_thread.Name + "\r\nThread State: " + current_thread.ThreadState.ToString()+"\r\n Thread Priority level:"+current_thread.Priority.ToString();

 Console.WriteLine("The details of the thread are :"+ thread_details);

 Console.WriteLine ("first thread terminated");

}

public static void Main()

{

 ThreadStart thr_start_func = new ThreadStart (First_Thread);

 Console.WriteLine ("Creating the first thread ");

 Thread fThread = new Thread (thr_start_func);

 fThread.Name = "first_thread";

 fThread.Start (); //starting the thread

}

}

多线程在.NET里如何工作?

  在本质上和结构来说,.NET是一个多线程的环境。有两种主要的多线程方法是.NET所提倡的:使用ThreadStart来开始你自己的进程,直接的(使用ThreadPool.QueueUserWorkItem)或者间接的(比如Stream.BeginRead,或者调用BeginInvoke)使用ThreadPool类。一般来说,你可以"手动"为长时间运行的任务创建一个新的线程,另外对于短时间运行的任务尤其是经常需要开始的那些,进程池是一个非常好的选择。进程池可以同时运行多个任务,还可以使用框架类。对于资源紧缺需要进行同步的情况来说,它可以限制某一时刻只允许一个线程访问资源。这种情况可以视为给线程实现了锁机制。线程的基类是System.Threading。所有线程通过CLI来进行管理。

  ·创建线程:

  创建一个新的Thread对象的实例。Thread的构造函数接受一个参数:

Thread DummyThread = new Thread( new ThreadStart(dummyFunction) );

  ·执行线程:

  使用Threading命名空间里的start方法来运行线程:

DummyThread.Start ();

  ·组合线程:

  经常会出现需要组合多个线程的情况,就是当某个线程需要其他线程的结束来完成自己的任务。假设DummyThread必须等待DummyPriorityThread来完成自己的任务,我们只需要这样做:

DummyPriorityThread.Join() ;

  ·暂停线程:

  使得线程暂停给定的秒

DummyPriorityThread.Sleep(<Time in Second>);

  ·中止线程:

  如果需要中止线程可以使用如下的代码:

DummyPriorityThread.Abort();

  ·同步

  经常我们会遇到需要在线程间进行同步的情况,下面的代码给出了一些方法:

using System;using System.Threading;namespace SynchronizationThreadsExample{

 class SynchronizationThreadsExample{

  private int counter = 0;

  static void Main( ) {

   SynchronizationThreadsExample STE = new SynchronizationThreadsExample();

   STE.ThreadFunction( );

  }

  public void ThreadFunction ( ) {

   Thread DummyThread = new Thread( new ThreadStart(SomeFunction) ;

   DummyThread.IsBackground=true;

   DummyThread.Name = "First Thread";

   DummyThread.Start( );

   Console.WriteLine("Started thread {0}", DummyThread.Name);

   Thread DummyPriorityThread = new Thread( new ThreadStart(SomeFunction) );

   DummyPriorityThread.IsBackground=true;

   DummyPriorityThread.Name = "Second Thread";

   DummyPriorityThread.Start( );

   Console.WriteLine("Started thread {0}", DummyPriorityThread.Name);

   DummyThread.Join( );

   DummyPriorityThread.Join( );

  }

  public void SomeFunction( ) {

   try {

    while (counter < 10) {

     int tempCounter = counter;

     tempCounter ++;

     Thread.Sleep(1);

     counter = tempCounter;

     Console.WriteLine( "Thread {0}. SomeFunction: {1}",Thread.CurrentThread.Name, counter);

    }

   }

   catch (ThreadInterruptedException Ex) {

    Console.WriteLine( "Exception in thread {0} ", Thread.CurrentThread.Name);

   }

   finally {

    Console.WriteLine( "Thread {0} Exiting. ",Thread.CurrentThread.Name);

   }

  }

 }

}

  ·使用Interlock

  C#提供了一个特殊的类叫做interlocked,就是提供了锁机制的实现,我们可以加入如下的代码实现锁机制:

Interlocked.SomeFunction (ref counter);

  ·使用锁

  这是为了锁定代码关键区域以进行同步,锁定代码如下:

lock (this){ Some statements ;}

  ·使用Monitor

  当有需要进行线程管理的时候我们可以使用:

Monitor.Enter(this);

  其他也有一些方法进行管理,这里就不一一提及了。

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