C# 線程的定義和使用 - Peter.Luo - 博客園

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C# 線程的定義和使用 - Peter.Luo - 博客園

1、C# Thread類的基本用法服務器

    經過System.Threading.Thread類能夠開始新的線程,並在線程堆棧中運行靜態或實例方法。能夠經過Thread類的的構造方法傳遞一個無參數,而且不返回值(返回void)的委託(ThreadStart),這個委託的定義以下:多線程

    [ComVisibleAttribute(true)]ide

    public delegate void ThreadStart()this

    咱們能夠經過以下的方法來創建並運行一個線程。spa

複製代碼
 1 using System;  
 2 using System.Collections.Generic;  
 3 using System.Linq;  
 4 using System.Text;  
 5 using System.Threading;  
 6  
 7 namespace MyThread  
 8 {  
 9     class Program  
10     {  
11         public static void myStaticThreadMethod()  
12         {  
13             Console.WriteLine("myStaticThreadMethod");  
14         }  
15         static void Main(string[] args)  
16         {  
17             Thread thread1 = new Thread(myStaticThreadMethod);  
18             thread1.Start();  // 只要使用Start方法,線程纔會運行  
19         }  
20     }  
21 }  
22  
複製代碼

 

    除了運行靜態的方法,還能夠在線程中運行實例方法,代碼以下:操作系統

複製代碼
 1 using System;  
 2 using System.Collections.Generic;  
 3 using System.Linq;  
 4 using System.Text;  
 5 using System.Threading;  
 6  
 7 namespace MyThread  
 8 {  
 9     class Program  
10     {  
11         public void myThreadMethod()  
12         {  
13             Console.WriteLine("myThreadMethod");  
14         }  
15         static void Main(string[] args)  
16         {  
17             Thread thread2 = new Thread(new Program().myThreadMethod);  
18             thread2.Start();  
19         }  
20     }  
21 }  
22  
複製代碼

 

    若是讀者的方法很簡單,或出去某種目的,也能夠經過匿名委託或Lambda表達式來爲Thread的構造方法賦值,代碼以下:線程

1 Thread thread3 = new Thread(delegate() { Console.WriteLine("匿名委託"); });  
2 thread3.Start();  
3  
4 Thread thread4 = new Thread(( ) => { Console.WriteLine("Lambda表達式"); });  
5 thread4.Start();  
6  

 

    其中Lambda表達式前面的( )表示沒有參數。code

    爲了區分不一樣的線程,還能夠爲Thread類的Name屬性賦值,代碼以下:htm

1 Thread thread5 = new Thread(()=>{ Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name); });  
2 thread5.Name = "個人Lamdba";  
3 thread5.Start(); 

 

    若是將上面thread1至thread5放到一塊兒執行,因爲系統對線程的調度不一樣,輸出的結果是不定的,如圖1是一種可能的輸出結果。

一種可能的輸出結果 

圖1

2、 定義一個線程類

    咱們能夠將Thread類封裝在一個MyThread類中,以使任何從MyThread繼承的類都具備多線程能力。MyThread類的代碼以下:

複製代碼
 1 using System;  
 2 using System.Collections.Generic;  
 3 using System.Linq;  
 4 using System.Text;  
 5 using System.Threading;  
 6 namespace MyThread  
 7 {  
 8    abstract class MyThread  
 9     {  
10        Thread thread = null;  
11  
12        abstract public void run();      
13  
14         public void start()  
15         {  
16             if (thread == null)  
17                 thread = new Thread(run);  
18             thread.Start();  
19         }  
20     }  
21 }  
22  
複製代碼

 

    能夠用下面的代碼來使用MyThread類。

複製代碼
 1 class NewThread : MyThread  
 2 {  
 3       override public void run()  
 4       {  
 5           Console.WriteLine("使用MyThread創建並運行線程");  
 6       }  
 7   }  
 8  
 9   static void Main(string[] args)  
10   {  
11  
12       NewThread nt = new NewThread();  
13       nt.start();  
14   }  
15  
複製代碼

 

    咱們還能夠利用MyThread來爲線程傳遞任意複雜的參數。詳細內容見下節。

3、C# Thread類:爲線程傳遞參數

    Thread類有一個帶參數的委託類型的重載形式。這個委託的定義以下:

    [ComVisibleAttribute(false)]

    public delegate void ParameterizedThreadStart(Object obj)

 

    這個Thread類的構造方法的定義以下:

  1. public Thread(ParameterizedThreadStart start); 

    下面的代碼使用了這個帶參數的委託向線程傳遞一個字符串參數:

複製代碼
 1 public static void myStaticParamThreadMethod(Object obj)  
 2 {  
 3     Console.WriteLine(obj);  
 4 }  
 5  
 6 static void Main(string[] args)  
 7 {  
 8       Thread thread = new Thread(myStaticParamThreadMethod);  
 9       thread.Start("經過委託的參數傳值");  
10 }  
11  
複製代碼

 

    要注意的是,若是使用的是不帶參數的委託,不能使用帶參數的Start方法運行線程,不然系統會拋出異常。但使用帶參數的委託,可使用thread.Start()來運行線程,這時所傳遞的參數值爲null。

    也能夠定義一個類來傳遞參數值,以下面的代碼以下:

複製代碼
 1 class MyData  
 2 {  
 3     private String d1;  
 4     private int d2;  
 5     public MyData(String d1, int d2)  
 6     {  
 7           this.d1 = d1;  
 8           this.d2 = d2;  
 9     }  
10     public void threadMethod()  
11     {  
12           Console.WriteLine(d1);  
13           Console.WriteLine(d2);  
14     }  
15 }  
16  
17 MyData myData = new MyData("abcd",1234);  
18 Thread thread = new Thread(myData.threadMethod);  
19 thread.Start();  
20  
複製代碼

 

    若是使用在第二節定義的MyThread類,傳遞參數會顯示更簡單,代碼以下:

複製代碼
class NewThread : MyThread  
{  
    private String p1;  
    private int p2;  
    public NewThread(String p1, int p2)  
    {  
        this.p1 = p1;  
        this.p2 = p2;  
    }  
 
    override public void run()  
    {  
        Console.WriteLine(p1);  
        Console.WriteLine(p2);  
    }  
}  
 
NewThread newThread = new NewThread("hello world", 4321);  
newThread.start();  
 
複製代碼

 

4、前臺和後臺線程

    使用Thread創建的線程默認狀況下是前臺線程,在進程中,只要有一個前臺線程未退出,進程就不會終止。主線程就是一個前臺線程。然後臺線程無論線程是否結束,只要全部的前臺線程都退出(包括正常退出和異常退出)後,進程就會自動終止。通常後臺線程用於處理時間較短的任務,如在一個Web服務器中能夠利用後臺線程來處理客戶端發過來的請求信息。而前臺線程通常用於處理須要長時間等待的任務,如在Web服務器中的監聽客戶端請求的程序,或是定時對某些系統資源進行掃描的程序。下面的代碼演示了前臺和後臺線程的區別。

複製代碼
1 public static void myStaticThreadMethod()  
2 {  
3     Thread.Sleep(3000);  
4 }  
5  
6 Thread thread = new Thread(myStaticThreadMethod);  
7 // thread.IsBackground = true;  
8 thread.Start();  
複製代碼

 

    若是運行上面的代碼,程序會等待3秒後退出,若是將註釋去掉,將thread設成後臺線程,則程序會當即退出。

    要注意的是,必須在調用Start方法以前設置線程的類型,不然一但線程運行,將沒法改變其類型。

    經過BeginXXX方法運行的線程都是後臺線程。

 

5、C# Thread類:判斷多個線程是否都結束的兩種方法

    肯定全部線程是否都完成了工做的方法有不少,如能夠採用相似於對象計數器的方法,所謂對象計數器,就是一個對象被引用一次,這個計數器就加1,銷燬引用就減1,若是引用數爲0,則垃圾蒐集器就會對這些引用數爲0的對象進行回收。

    方法一:線程計數器

    線程也能夠採用計數器的方法,即爲全部須要監視的線程設一個線程計數器,每開始一個線程,在線程的執行方法中爲這個計數器加1,若是某個線程結束(在線程執行方法的最後爲這個計數器減1),爲這個計數器減1。而後再開始一個線程,按着必定的時間間隔來監視這個計數器,如是棕個計數器爲0,說明全部的線程都結束了。固然,也能夠不用這個監視線程,而在每個工做線程的最後(在爲計數器減1的代碼的後面)來監視這個計數器,也就是說,每個工做線程在退出以前,還要負責檢測這個計數器。使用這種方法不要忘了同步這個計數器變量啊,不然會產生意想不到的後果。

    方法二:使用Thread.join方法

    join方法只有在線程結束時才繼續執行下面的語句。能夠對每個線程調用它的join方法,但要注意,這個調用要在另外一個線程裏,而不要在主線程,不然程序會被阻塞的。

    我的感受這種方法比較好。

    線程計數器方法演示:

複製代碼
 1     class ThreadCounter : MyThread  
 2     {  
 3         private static int count = 0;  
 4         private int ms;  
 5         private static void increment()  
 6         {  
 7             lock (typeof(ThreadCounter))  // 必須同步計數器  
 8             {  
 9                 count++;  
10             }  
11         }  
12         private static void decrease()  
13         {  
14             lock (typeof(ThreadCounter))  
15             {  
16                 count--;  
17             }  
18         }  
19         private static int getCount()  
20         {  
21             lock (typeof(ThreadCounter))  
22             {  
23                 return count;  
24             }  
25         }  
26         public ThreadCounter(int ms)  
27         {  
28             this.ms = ms;  
29         }  
30         override public void run()  
31         {  
32             increment();  
33             Thread.Sleep(ms);  
34             Console.WriteLine(ms.ToString()+"毫秒任務結束");  
35             decrease();  
36             if (getCount() == 0)  
37                 Console.WriteLine("全部任務結束");  
38         }  
39     }  
40  
41  
42 ThreadCounter counter1 = new ThreadCounter(3000);  
43 ThreadCounter counter2 = new ThreadCounter(5000);  
44 ThreadCounter counter3 = new ThreadCounter(7000);  
45  
46 counter1.start();  
47 counter2.start();  
48 counter3.start();  
49  
複製代碼

 

    上面的代碼雖然在大多數的時候能夠正常工做,但卻存在一個隱患,就是若是某個線程,假設是counter1,在運行後,因爲某些緣由,其餘的線程並未運行,在這種狀況下,在counter1運行完後,仍然能夠顯示出「全部任務結束」的提示信息,可是counter2和counter3還並未運行。爲了消除這個隱患,能夠將increment方法從run中移除,將其放到ThreadCounter的構造方法中,在這時,increment方法中的lock也能夠去掉了。代碼如:

1 public ThreadCounter(int ms)  
2 {  
3     this.ms = ms;  
4     increment();  
5 } 

 

    運行上面的程序後,將顯示如圖2的結果。

圖2 

圖2

    使用Thread.join方法演示

複製代碼
 1 private static void threadMethod(Object obj)  
 2 {  
 3     Thread.Sleep(Int32.Parse(obj.ToString()));  
 4     Console.WriteLine(obj + "毫秒任務結束");  
 5 }  
 6 private static void joinAllThread(object obj)  
 7 {  
 8     Thread[] threads = obj as Thread[];  
 9     foreach (Thread t in threads)  
10         t.Join();  
11     Console.WriteLine("全部的線程結束");  
12 }  
13  
14 static void Main(string[] args)  
15 {  
16     Thread thread1 = new Thread(threadMethod);  
17     Thread thread2 = new Thread(threadMethod);  
18     Thread thread3 = new Thread(threadMethod);  
19  
20      thread1.Start(3000);  
21      thread2.Start(5000);  
22      thread3.Start(7000);  
23  
24      Thread joinThread = new Thread(joinAllThread);  
25      joinThread.Start(new Thread[] { thread1, thread2, thread3 });  
26  
27 }  
28  
複製代碼

    在運行上面的代碼後,將會獲得和圖2一樣的運行結果。上述兩種方法都沒有線程數的限制,固然,仍然會受到操做系統和硬件資源的限制。

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