C#多线程和线程池[转]

1、概念

　 1.0 线程的和进程的关系以及优缺点

　　windows系统是一个多线程的操作系统。一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。进程是线程的容器，一个C#客户端程序开始于一个单独的线程，CLR(公共语言运行库)为该进程创建了一个线程，该线程称为主线程。例如当我们创建一个C#控制台程序，程序的入口是Main()函数，Main()函数是始于一个主线程的。它的功能主要 是产生新的线程和执行程序。C#是一门支持多线程的编程语言，通过Thread类创建子线程，引入using System.Threading命名空间。 

多线程的优点： 

1
2
1、 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
2、 提高了CPU的利用率，就可以直接提高程序的整体执行速度

多线程的缺点：

 

1
2
3
1、线程开的越多，内存占用越大
2、协调和管理代码的难度加大，需要CPU时间跟踪线程
3、线程之间对资源的共享可能会产生可不遇知的问题

 

     1.1 前台线程和后台线程

     C#中的线程分为前台线程和后台线程，线程创建时不做设置默认是前台线程。即线程属性IsBackground=false。

Thread.IsBackground = false;//false:设置为前台线程，系统默认为前台线程。

 区别以及如何使用：

    这两者的区别就是：应用程序必须运行完所有的前台线程才可以退出；而对于后台线程，应用程序则可以不考虑其是否已经运行完毕而直接退出，所有的后台线程在应用程序退出时都会自动结束。一般后台线程用于处理时间较短的任务，如在一个Web服务器中可以利用后台线程来处理客户端发过来的请求信息。而前台线程一般用于处理需要长时间等待的任务，如在Web服务器中的监听客户端请求的程序。

线程是寄托在进程上的，进程都结束了，线程也就不复存在了！

只要有一个前台线程未退出，进程就不会终止！即说的就是程序不会关闭！（即在资源管理器中可以看到进程未结束。）

     1.3 多线程的创建

    下面的代码创建了一个子线程，作为程序的入口mian()函数所在的线程即为主线程，我们通过Thread类来创建子线程，Thread类有 ThreadStart 和 ParameterizedThreadStart类型的委托参数，我们也可以直接写方法的名字。线程执行的方法可以传递参数（可选），参数的类型为object，写在Start()里。

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class Program
 {
        //我们的控制台程序入口是main函数。它所在的线程即是主线程
        static void Main(string[] args)     
        {
            Thread thread = new Thread(ThreadMethod);     //执行的必须是无返回值的方法
            thread.Name = "子线程";
            //thread.Start("王建");                       //在此方法内传递参数，类型为object，发送和接收涉及到拆装箱操作
            thread.Start(); 
            Console.ReadKey();
        }

        public static void ThreadMethod(object parameter) //方法内可以有参数，也可以没有参数
        {
            Console.WriteLine("{0}开始执行。", Thread.CurrentThread.Name);
        }
  }
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首先使用new Thread()创建出新的线程，然后调用Start方法使得线程进入就绪状态，得到系统资源后就执行，在执行过程中可能有等待、休眠、死亡和阻塞四种状态。正常执行结束时间片后返回到就绪状态。如果调用Suspend方法会进入等待状态，调用Sleep或者遇到进程同步使用的锁机制而休眠等待。具体过程如下图所示：

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2、线程的基本操作

线程和其它常见的类一样，有着很多属性和方法，参考下表：

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2.1 线程的相关属性

我们可以通过上面表中的属性获取线程的一些相关信息，下面是代码展示和输出结果：

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static void Main(string[] args)     
        {
            Thread thread = new Thread(ThreadMethod);     //执行的必须是无返回值的方法
            thread.Name = "子线程"; 
            thread.Start();
            StringBuilder threadInfo = new StringBuilder();
            threadInfo.Append(" 线程当前的执行状态: " + thread.IsAlive);
            threadInfo.Append("\n 线程当前的名字: " + thread.Name);
            threadInfo.Append("\n 线程当前的优先级: " + thread.Priority);
            threadInfo.Append("\n 线程当前的状态: " + thread.ThreadState);
            Console.Write(threadInfo);
            Console.ReadKey();
        }

        public static void ThreadMethod(object parameter)  
        {
            Console.WriteLine("{0}开始执行。", Thread.CurrentThread.Name);
        }
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 输输出结果：　C#多线程和线程池[转]

2.2 线程的相关操作

　　2.2.1 Abort()方法

　　　　　Abort()方法用来终止线程，调用此方法抛出一个ThreadAbortException异常从而导致目标线程的终止。下面代码演示：

　　　　　

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static void Main(string[] args)     
        {
            Thread thread = new Thread(ThreadMethod);     //执行的必须是无返回值的方法 
            thread.Name = "小A";
            thread.Start();  
            Console.ReadKey();
        }

        public static void ThreadMethod(object parameter)  
        {
            Console.WriteLine("我是:{0},我要终止了", Thread.CurrentThread.Name);
            //开始终止线程
            Thread.CurrentThread.Abort();
            //下面的代码不会执行
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.WriteLine("我是:{0},我循环{1}次", Thread.CurrentThread.Name,i);
            }
        }
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执行结果：和我们想象的一样，下面的循环没有被执行C#多线程和线程池[转]

 


　　2.2.2 ResetAbort()方法

　　  　　Abort方法可以通过跑出ThreadAbortException异常中止线程，而使用ResetAbort方法可以取消中止线程的操作，下面通过代码演示使用 ResetAbort方法。

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     static void Main(string[] args)     
        {
            Thread thread = new Thread(ThreadMethod);     //执行的必须是无返回值的方法 
            thread.Name = "小A";
            thread.Start();  
            Console.ReadKey();
        }

        public static void ThreadMethod(object parameter)  
        {
            try
            {
                Console.WriteLine("我是:{0},我要终止了", Thread.CurrentThread.Name); 
　　　　　　　　　//开始终止线程
                Thread.CurrentThread.Abort();
            }
            catch(ThreadAbortException ex)
            {
                Console.WriteLine("我是:{0},我又恢复了", Thread.CurrentThread.Name);
　　　　　　　　　//恢复被终止的线程
                Thread.ResetAbort();
            }
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.WriteLine("我是:{0},我循环{1}次", Thread.CurrentThread.Name,i);
            }
        }
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执行结果：C#多线程和线程池[转]


　　2.2.3 Sleep()方法 

　　　　   Sleep()方法调已阻塞线程，是当前线程进入休眠状态，在休眠过程中占用系统内存但是不占用系统时间，当休眠期过后，继续执行，声明如下：  

        public static void Sleep(TimeSpan timeout);          //时间段
        public static void Sleep(int millisecondsTimeout);   //毫秒数

　　实例代码： 

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       static void Main(string[] args)
        {
            Thread threadA = new Thread(ThreadMethod);     //执行的必须是无返回值的方法 
            threadA.Name = "小A";
            threadA.Start();
            Console.ReadKey();
        } 
        public static void ThreadMethod(object parameter)  
        { 
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            { 
                Console.WriteLine("我是:{0},我循环{1}次", Thread.CurrentThread.Name,i);
                Thread.Sleep(300);         //休眠300毫秒              
            }
        }
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将上面的代码执行以后，可以清楚的看到每次循环之间相差300毫秒的时间。

      2.2.4 join()方法

　　　　  Join方法主要是用来阻塞调用线程，直到某个线程终止或经过了指定时间为止。官方的解释比较乏味，通俗的说就是创建一个子线程，给它加了这个方法，其它线程就会暂停执行，直到这个线程执行完为止才去执行（包括主线程）。她的方法声明如下：

 public void Join();
 public bool Join(int millisecondsTimeout);    //毫秒数
 public bool Join(TimeSpan timeout);　　　　　　 //时间段

为了验证上面所说的，我们首先看一段代码：  

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static void Main(string[] args)
        {
            Thread threadA = new Thread(ThreadMethod);     //执行的必须是无返回值的方法 
            threadA.Name = "小A";
            Thread threadB = new Thread(ThreadMethod);     //执行的必须是无返回值的方法  
            threadB.Name = "小B";
            threadA.Start();
　　　　　　　//threadA.Join();　     
            threadB.Start();
　　　　　　　//threadB.Join();

            for (int i = 0; i < 10; i++)
            { 
                Console.WriteLine("我是:主线程,我循环{1}次", Thread.CurrentThread.Name, i);
                Thread.Sleep(300);          //休眠300毫秒                                                
            }
            Console.ReadKey();
        } 
        public static void ThreadMethod(object parameter)  
        { 
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            { 
                Console.WriteLine("我是:{0},我循环{1}次", Thread.CurrentThread.Name,i);
                Thread.Sleep(300);         //休眠300毫秒              
            }
        }
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因为线程之间的执行是随机的，所有执行结果和我们想象的一样，杂乱无章！但是说明他们是同时执行的。C#多线程和线程池[转]

     现在我们把代码中的  ThreadA.join()方法注释取消，首先程序中有三个线程，ThreadA、ThreadB和主线程，首先主线程先阻塞，然后线程ThreadB阻塞，ThreadA先执行，执行完毕以后ThreadB接着执行，最后才是主线程执行。

看执行结果：

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        2.2.5 Suspent()和Resume()方法

       其实在C# 2.0以后， Suspent()和Resume()方法已经过时了。suspend()方法容易发生死锁。调用suspend()的时候，目标线程会停下来，但却仍然持有在这之前获得的锁定。此时，其他任何线程都不能访问锁定的资源，除非被”挂起”的线程恢复运行。对任何线程来说，如果它们想恢复目标线程，同时又试图使用任何一个锁定的资源，就会造成死锁。所以不应该使用suspend()。

 

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     static void Main(string[] args)
        {
            Thread threadA = new Thread(ThreadMethod); //执行的必须是无返回值的方法 
            threadA.Name = "小A";  
            threadA.Start();  
            Thread.Sleep(3000);         //休眠3000毫秒      
            threadA.Resume();           //继续执行已经挂起的线程
            Console.ReadKey();
        }
        public static void ThreadMethod(object parameter)
        {
            Thread.CurrentThread.Suspend();  //挂起当前线程
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.WriteLine("我是:{0},我循环{1}次", Thread.CurrentThread.Name, i); 
            }
        }
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       执行上面的代码。窗口并没有马上执行 ThreadMethod方法输出循环数字，而是等待了三秒钟之后才输出，因为线程开始执行的时候执行了Suspend()方法挂起。然后主线程休眠了3秒钟以后又通过Resume()方法恢复了线程threadA。

    2.2.6 线程的优先级

　　如果在应用程序中有多个线程在运行，但一些线程比另一些线程重要，这种情况下可以在一个进程中为不同的线程指定不同的优先级。线程的优先级可以通过Thread类Priority属性设置，Priority属性是一个ThreadPriority型枚举，列举了5个优先等级:AboveNormal、BelowNormal、Highest、Lowest、Normal。公共语言运行库默认是Normal类型的。见下图：

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直接上代码来看效果：

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static void Main(string[] args)
        {                
            Thread threadA = new Thread(ThreadMethod); //执行的必须是无返回值的方法 
            threadA.Name = "A";
            Thread threadB = new Thread(ThreadMethod); //执行的必须是无返回值的方法 
            threadB.Name = "B";
            threadA.Priority = ThreadPriority.Highest;
            threadB.Priority = ThreadPriority.BelowNormal;
            threadB.Start();
            threadA.Start();
            Thread.CurrentThread.Name = "C";
            ThreadMethod(new object());
            Console.ReadKey();
        }
        public static void ThreadMethod(object parameter)
        {
            for (int i = 0; i < 500; i++)
            { 
                Console.Write(Thread.CurrentThread.Name); 
            }
        }
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