C# —— 进程与线程的理解

定义

进程

进程（Process）是Windows系统中的一个基本概念，它包含着一个运行程序所需要的资源。一个正在运行的应用程序在操作系统中被视为一个进程，进程可以包括一个或多个线程。
程序是在特定操作系统上的可执行文件，它是一个静态的概念。
而进程可以被认为是程序的一个动态的概念，它有自己的地址空间，能执行一些操作。程序的执行都会伴随着进程的生成，一个程序的执行会产生一个或多个进程。

线程

线程是进程的一个实体，是独立运行和独立调度的基本单位（CPU上真正运行的是线程）。线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈)，但它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。
在.NET中，一般以Main()方法作为入口的，当调用此方法时系统就会自动创建一个主线程。
线程主要是由CPU寄存器、调用栈和线程本地存储器（Thread Local Storage，TLS）组成的。
CPU寄存器是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路，但这种时序逻辑电路只包含存储电路，在线程中主要记录当前所执行线程的状态。
调用栈是用来存储有关正在运行的子程序的返回地址的栈，在此主要用于维护线程所调用到的内存与数据，通过访问调用栈，可以查找到调用的子程序。
TLS分为静态和动态两种，就是基于堆栈的全局变量或者静态变量来访问数据，主要用于将将数据和执行的特定的线程联系起来。

区别

1. 进程拥有自己的资源空间，每启动一个进程，系统就会为它分配地址空间；而线程与CPU资源分配无关，多个线程共享同一进程内的资源，使用相同的地址空间。一个进程可以包含若干个线程。同一进程的线程间可以共享全局变量、静态变量等数据，而进程之间的通信需要以通信的方式（Inter Process Communication，IPC)进行。不过如何处理好同步与互斥是编写多线程程序的难点。
2. 多进程程序更健壮，多线程程序只要有一个线程死掉，整个进程也死掉了，而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响，因为进程有自己独立的地址空间。
3. 进程可以通过管道、套接字、信号交互、共享内存、消息队列等等进行通信；而线程本身就会共享内存，指针指向同一个内容，交互很容易。

多线程

创建多线程步骤：

1、编写线程所要执行的方法。

2、实例化Thread类，并传入一个指向线程所要执行方法的委托（ThreadStart或ParameterizedThreadStart）。
Thread thread=new Thread(new ThreadStart(method))，该委托中作为参数的方法不需要参数，并且没有返回值。也可以分开写：
ThreadStart threadStart=new ThreadStart(Calculate);
Thread thread=new Thread(threadStart);
ParameterizedThreadStart可以委托一个方法，利用这个方法可以向线程传递参数，参数类型必须是Object的。

3、调用Thread实例的Start方法。thread.Start();

线程的属性

下面程序里列了一些比较常用的属性。

using System;
using System.Threading;

namespace 多线程
{
        class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Thread thread1 = new Thread(new ThreadStart(Thread1));

            //thread1.IsBackground = true;//标记为后台线程
            thread1.Start();

            //获取当前正在运行的线程
            Thread thread=Thread.CurrentThread;
            thread.Name = "当前线程";
            //获取当前线程的唯一标识符
            int id = thread1.ManagedThreadId;
            //获取当前线程的状态
            ThreadState state = thread1.ThreadState;
            //获取当前线程的优先级
            ThreadPriority priority = thread1.Priority;
            //挂起线程
            //thread1.Suspend();
            中止线程
            //thread1.Abort();
        
            string str = string.Format("Thread ID:{0}\n" + "Thread Name:{1}\n" + "Thread State:{2}\n" + "Thread Priority:{3}\n", id, thread.Name,state, priority);
            Console.WriteLine(str);
            Console.ReadKey();
        }

        static void Thread1()
        {
            Console.WriteLine("无参线程!");
        }
    }
}

同步

线程的同步是指在同一时间只有一个线程可以访问变量,对于多线程程序来讲,需要使用关键字Lock,可以把一段代码定义为互斥段，互斥段在一个时刻内只允许一个线程进入执行，而其他线程必须等待.
Lock(expression)
{
statement_block
}
如果锁住一个类的实例，可以使用this,在类内的方法里使用lock (this);
如果锁住一个静态变量，一般使用类名.

跨线程访问

需要使用方法回调完成跨线程.

namespace 多线程1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
            public Form1()
            {
                InitializeComponent();
            }

            //定义回调
            private delegate void setTextValueCallBack();
            //声明回调
            private setTextValueCallBack a;
            
            private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
            {
                //实例化回调
                a = new setTextValueCallBack(SetValue);
                //创建一个线程去执行这个方法
                Thread thread = new Thread(new ThreadStart(Test));
                //将线程设置为后台线程
                thread.IsBackground = true;
                thread.Start();
            }

            private void Test()
            {
                    //使用回调,invoke方法可以激活控件所在线程,从而调用控件.invoke(回调,参数(调用方法的参数)).invoke表是同步(会等回调方法执行完后再执行下一步)、begininvoke表示异步(不等直接执行下一步)
                    textBox1.Invoke(a);
            }

            /// 

            /// 定义回调使用的方法
            /// 
            private void SetValue()
            {
                this.textBox1.Text = "1";
            }
        }
}

参考链接如下:
C#多线程