- 一个程序集一个进程
- 一个进程可以有多个线程,且属于同一个程序集
- 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
- 各个线程的执行是独立的
- 每个程序集都要有一个主线程
- 线程使程序能够执行并发处理
- 线程共享应用程序的资源
- 线程处理解决了吞吐量和响应性的问题
一般用途:
- 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
- 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
- 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
- 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:
- 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
- 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:
- 线程开的越多,内存占用越大
- 协调和管理代码的难度加大,需要CPU时间跟踪线程
- 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:
- 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
- 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
- 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
- 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
- 尽量避免使用公共资源,以减少数据冲突的可能
- 对每个线程的运行都要严格监控
几个说明:
- 主要的命名空间:System.Threading 、System.Threading.Tasks
操纵线程:
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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)。
- 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。
- 取消线程(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.");#endregionConsole.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/// <summary>/// 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。/// </summary>internal void RequestStop(){Console.WriteLine("{0} Thread: Force stoped");_threadStop = true;}/// <summary>/// 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;/// </summary>/// <param name="thread">要Join入当前线程的另一个线程对象</param>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.");#endregionConsole.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/// <summary>/// 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。/// </summary>internal void RequestStop(){Console.WriteLine("{0} Thread: Force stoped");_threadStop = true;}/// <summary>/// 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;/// </summary>/// <param name="thread">要Join入当前线程的另一个线程对象</param>internal void RequestJoin(Thread thread){Console.WriteLine("{0} Thread: {1} joined!",this.WorkerName,thread.Name);this.otherThread = thread;isOtherJoined = true;}#endregion}}
参考:
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