c# 多線程

線程 被定義為程序的執(zhí)行路徑。每個線程都定義了一個獨(dú)特的控制流。如果您的應(yīng)用程序涉及到復(fù)雜的和耗時的操作，那么設(shè)置不同的線程執(zhí)行路徑往往是有益的，每個線程執(zhí)行特定的工作。

線程是輕量級進(jìn)程。一個使用線程的常見范例是現(xiàn)代操作系統(tǒng)中并行編程的實(shí)現(xiàn)。使用線程節(jié)省了 cpu 周期的浪費(fèi)，同時提高了應(yīng)用程序的效率。

到目前為止我們編寫的程序是一個單線程作為應(yīng)用程序的運(yùn)行范例的單一的過程運(yùn)行的。但是，這樣子應(yīng)用程序同時只能執(zhí)行一個任務(wù)。為了同時執(zhí)行多個任務(wù)，它可以被劃分為更小的線程。

1. 線程生命周期

線程生命周期開始于 system.threading.thread 類的對象被創(chuàng)建時，結(jié)束于線程被終止或完成執(zhí)行時。

下面列出了線程生命周期中的各種狀態(tài)：

• 未啟動狀態(tài)：當(dāng)線程范例被創(chuàng)建但 start 方法未被調(diào)用時的狀況。
• 就緒狀態(tài)：當(dāng)線程準(zhǔn)備好運(yùn)行并等待 cpu 周期時的狀況。
• 不可運(yùn)行狀態(tài)：下面的幾種情況下線程是不可運(yùn)行的：
  • 已經(jīng)調(diào)用 sleep 方法
  • 已經(jīng)調(diào)用 wait 方法
  • 通過 i/o 操作阻塞
• 死亡狀態(tài)：當(dāng)線程已完成執(zhí)行或已中止時的狀況。

2. 主線程

在 c# 中，system.threading.thread 類用于線程的工作。它允許創(chuàng)建并訪問多線程應(yīng)用程序中的單個線程。進(jìn)程中第一個被執(zhí)行的線程稱為主線程。

當(dāng) c# 程序開始執(zhí)行時，主線程自動創(chuàng)建。使用 thread 類創(chuàng)建的線程被主線程的子線程調(diào)用。您可以使用 thread 類的 currentthread 屬性訪問線程。

下面的程序演示了主線程的執(zhí)行：

using system;
using system.threading;

namespace multithreadingapplication
{
? ? class mainthreadprogram
? ? {
? ? ? ? static void main(string[] args)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? thread th = thread.currentthread;
? ? ? ? ? ? th.name = "mainthread";
? ? ? ? ? ? console.writeline("this is {0}", th.name);
? ? ? ? ? ? console.readkey();
? ? ? ? }
? ? }
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：

this is mainthread

3. thread 類常用的屬性和方法

下表列出了 thread 類的一些常用的 屬性：

下表列出了 thread 類的一些常用的 方法：

4. 創(chuàng)建線程

線程是通過擴(kuò)展 thread 類創(chuàng)建的。擴(kuò)展的 thread 類調(diào)用 start() 方法來開始子線程的執(zhí)行。

下面的程序演示了這個概念：

using system;
using system.threading;

namespace multithreadingapplication
{
? ? class threadcreationprogram
? ? {
? ? ? ? public static void calltochildthread()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? console.writeline("child thread starts");
? ? ? ? }
? ? ? ? 
? ? ? ? static void main(string[] args)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? threadstart childref = new threadstart(calltochildthread);
? ? ? ? ? ? console.writeline("in main: creating the child thread");
? ? ? ? ? ? thread childthread = new thread(childref);
? ? ? ? ? ? childthread.start();
? ? ? ? ? ? console.readkey();
? ? ? ? }
? ? }
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：

in main: creating the child thread
child thread starts

5. 管理線程

thread 類提供了各種管理線程的方法。

下面的范例演示了 sleep() 方法的使用，用于在一個特定的時間暫停線程。

using system;
using system.threading;

namespace multithreadingapplication
{
? ? class threadcreationprogram
? ? {
? ? ? ? public static void calltochildthread()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? console.writeline("child thread starts");
? ? ? ? ? ? // 線程暫停 5000 毫秒
? ? ? ? ? ? int sleepfor = 5000; 
? ? ? ? ? ? console.writeline("child thread paused for {0} seconds", 
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? sleepfor / 1000);
? ? ? ? ? ? thread.sleep(sleepfor);
? ? ? ? ? ? console.writeline("child thread resumes");
? ? ? ? }
? ? ? ? 
? ? ? ? static void main(string[] args)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? threadstart childref = new threadstart(calltochildthread);
? ? ? ? ? ? console.writeline("in main: creating the child thread");
? ? ? ? ? ? thread childthread = new thread(childref);
? ? ? ? ? ? childthread.start();
? ? ? ? ? ? console.readkey();
? ? ? ? }
? ? }
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：

in main: creating the child thread
child thread starts
child thread paused for 5 seconds
child thread resumes

5. 銷毀線程

abort() 方法用于銷毀線程。

通過拋出 threadabortexception 在運(yùn)行時中止線程。這個異常不能被捕獲，如果有 finally 塊，控制會被送至 finally 塊。

下面的程序說明了這點(diǎn)：

using system;
using system.threading;

namespace multithreadingapplication
{
? ? class threadcreationprogram
? ? {
? ? ? ? public static void calltochildthread()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? ? ? console.writeline("child thread starts");
? ? ? ? ? ? ? ? // 計數(shù)到 10
? ? ? ? ? ? ? ? for (int counter = 0; counter <= 10; counter++)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? thread.sleep(500);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? console.writeline(counter);
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? console.writeline("child thread completed");

? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? catch (threadabortexception e)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? console.writeline("thread abort exception");
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? finally
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? console.writeline("couldn't catch the thread exception");
? ? ? ? ? ? }

? ? ? ? }
? ? ? ? 
? ? ? ? static void main(string[] args)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? threadstart childref = new threadstart(calltochildthread);
? ? ? ? ? ? console.writeline("in main: creating the child thread");
? ? ? ? ? ? thread childthread = new thread(childref);
? ? ? ? ? ? childthread.start();
? ? ? ? ? ? // 停止主線程一段時間
? ? ? ? ? ? thread.sleep(2000);
? ? ? ? ? ? // 現(xiàn)在中止子線程
? ? ? ? ? ? console.writeline("in main: aborting the child thread");
? ? ? ? ? ? childthread.abort();
? ? ? ? ? ? console.readkey();
? ? ? ? }
? ? }
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結(jié)果：

in main: creating the child thread
child thread starts
0
1
2
in main: aborting the child thread
thread abort exception
couldn't catch the thread exception