C#多線程經(jīng)典示例（吃蘋(píng)果）
更新時(shí)間：2017年01月12日 09:40:55 作者：飛翔的月亮
本文主要講述了多線程開(kāi)發(fā)中經(jīng)典示例，通過(guò)本示例，可以加深對(duì)多線程的理解。下面跟著小編一起來(lái)看下吧
本文主要講述了多線程開(kāi)發(fā)中經(jīng)典示例，通過(guò)本示例，可以加深對(duì)多線程的理解。
示例概述：
下面用一個(gè)模擬吃蘋(píng)果的實(shí)例，說(shuō)明C#中多線程的實(shí)現(xiàn)方法。要求開(kāi)發(fā)一個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)如下情況：一個(gè)家庭有三個(gè)孩子，爸爸媽媽不斷削蘋(píng)果往盤(pán)子里面放，老大、老二、老三不斷從盤(pán)子里面取蘋(píng)果吃。盤(pán)子的大小有限，最多只能放5個(gè)蘋(píng)果，并且爸媽不能同時(shí)往盤(pán)子里面放蘋(píng)果，媽媽具有優(yōu)先權(quán)。三個(gè)孩子取蘋(píng)果時(shí)，盤(pán)子不能為空，三人不能同時(shí)取，老三優(yōu)先權(quán)最高，老大最低。老大吃的最快，取的頻率最高，老二次之。
涉及到知識(shí)點(diǎn)：
- 線程Thread 創(chuàng)建并控制線程，設(shè)置其優(yōu)先級(jí)并獲取其狀態(tài)。
- 鎖 lock 用于實(shí)現(xiàn)多線程同步的最直接辦法就是加鎖，它可以把一段代碼定義為互斥段，在一個(gè)時(shí)刻內(nèi)只允許一個(gè)線程進(jìn)入執(zhí)行，而其他線程必須等待。
- 事件EventHandler 聲明一個(gè)事件，用于通知界面做改變
設(shè)計(jì)思路：
- Productor 表示生產(chǎn)者，用于削蘋(píng)果。
- Consumer 表示消費(fèi)者，用于吃蘋(píng)果。
- Dish 盤(pán)子，用于裝蘋(píng)果，做為中間類(lèi)
- EatAppleSmp 的BeginEat()方法，表示開(kāi)始吃蘋(píng)果，啟動(dòng)線程
效果圖如下【爸爸媽媽削蘋(píng)果，孩子吃蘋(píng)果】：
后臺(tái)輸出如下：
Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Dage取蘋(píng)果吃... Erdi取蘋(píng)果吃... Sandi等待取蘋(píng)果 Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Sandi取蘋(píng)果吃... Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Dage取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Erdi取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Dage取蘋(píng)果吃... Sandi取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Erdi取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Dage取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Sandi取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba正在等待放入蘋(píng)果 Erdi取蘋(píng)果吃... Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Dage取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba正在等待放入蘋(píng)果 Mama正在等待放入蘋(píng)果 Sandi取蘋(píng)果吃... Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Mama正在等待放入蘋(píng)果 Erdi取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Dage取蘋(píng)果吃... Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Mama正在等待放入蘋(píng)果 Dage取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba正在等待放入蘋(píng)果 Erdi取蘋(píng)果吃... Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Sandi取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba正在等待放入蘋(píng)果 Dage取蘋(píng)果吃... Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Mama正在等待放入蘋(píng)果 Erdi取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba正在等待放入蘋(píng)果 Sandi取蘋(píng)果吃... Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Mama正在等待放入蘋(píng)果 Dage取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba正在等待放入蘋(píng)果 Mama正在等待放入蘋(píng)果 Erdi取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba正在等待放入蘋(píng)果 Dage取蘋(píng)果吃... Baba放1個(gè)蘋(píng)果 Mama正在等待放入蘋(píng)果 Sandi取蘋(píng)果吃... Mama放1個(gè)蘋(píng)果 Baba正在等待放入蘋(píng)果 Mama正在等待放入蘋(píng)果 線程 'Mama' (0x1ce0) 已退出，返回值為 0 (0x0)。 線程 'Baba' (0x1888) 已退出，返回值為 0 (0x0)。 Erdi取蘋(píng)果吃... Dage取蘋(píng)果吃... Sandi取蘋(píng)果吃... Dage取蘋(píng)果吃... Erdi取蘋(píng)果吃... Dage等待取蘋(píng)果 Sandi等待取蘋(píng)果 Erdi等待取蘋(píng)果 后臺(tái)輸出
Productor 代碼如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace DemoSharp.EatApple
{
/// <summary>
/// 生產(chǎn)者
/// </summary>
public class Productor
{
private Dish dish;
private string name;
public string Name
{
get { return name; }
set { name = value; }
}
public EventHandler PutAction;//聲明一個(gè)事件，當(dāng)放蘋(píng)果時(shí)觸發(fā)該事件
public Productor(string name, Dish dish)
{
this.name = name;
this.dish = dish;
}
public void run()
{
while (true)
{
bool flag= dish.Put(name);
if (flag)
{
if (PutAction != null)
{
PutAction(this, null);
}
try
{
Thread.Sleep(600);//削蘋(píng)果時(shí)間
}
catch (Exception ex)
{
}
}
else {
break;
}
}
}
}
}
Consumer代碼如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace DemoSharp.EatApple
{
/// <summary>
/// 消費(fèi)者
/// </summary>
public class Consumer
{
private string name;
public string Name
{
get { return name; }
set { name = value; }
}
private Dish dish;
private int timelong;
public EventHandler GetAction;//聲明一個(gè)事件，當(dāng)放蘋(píng)果時(shí)觸發(fā)該事件
public Consumer(string name, Dish dish, int timelong)
{
this.name = name;
this.dish = dish;
this.timelong = timelong;
}
public void run()
{
while (true)
{
bool flag= dish.Get(name);
if (flag)
{
//如果取到蘋(píng)果，則調(diào)用事件，并開(kāi)始吃
if (GetAction != null)
{
GetAction(this, null);
}
try
{
Thread.Sleep(timelong);//吃蘋(píng)果時(shí)間
}
catch (ThreadInterruptedException)
{
}
}
else {
break;
}
}
}
}
}
Dish代碼如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace DemoSharp.EatApple
{
/// <summary>
/// 盤(pán)子，屬于中間類(lèi)
/// </summary>
public class Dish
{
private int f = 5;//表示盤(pán)子中還可以放幾個(gè)蘋(píng)果，最多只能放5個(gè)蘋(píng)果
private int EnabledNum;//可放蘋(píng)果總數(shù)
private int n = 0; //表示已經(jīng)放了多少個(gè)蘋(píng)果
private object objGet = new object();
private object objPut = new object();
/// <summary>
/// 構(gòu)造函數(shù)，初始化Dish對(duì)象
/// </summary>
/// <param name="num">表示削夠多少個(gè)蘋(píng)果結(jié)束</param>
public Dish(int num)
{
this.EnabledNum = num;
}
/// <summary>
/// 放蘋(píng)果的方法
/// </summary>
/// <param name="name"></param>
///<returns>是否放成功</returns>
public bool Put(string name)
{
lock (this)//同步控制放蘋(píng)果
{
bool flag = false;
while (f == 0)//蘋(píng)果已滿(mǎn)，線程等待
{
try
{
System.Console.WriteLine(name + "正在等待放入蘋(píng)果");
Monitor.Wait(this);
}
catch (Exception ex)
{
System.Console.WriteLine(name + "等不及了");
}
}
if (n < EnabledNum)
{
f = f - 1;//削完一個(gè)蘋(píng)果放一次
n = n + 1;
System.Console.WriteLine(name + "放1個(gè)蘋(píng)果");
flag = true;
}
Monitor.PulseAll(this);
return flag;
}
}
/// <summary>
/// 取蘋(píng)果的方法
/// </summary>
/// <param name="name"></param>
public bool Get(string name)
{
lock (this)//同步控制取蘋(píng)果
{
bool flag = false;
while (f == 5)
{
try
{
System.Console.WriteLine(name + "等待取蘋(píng)果");
Monitor.Wait(this);
}
catch (ThreadInterruptedException) { }
}
if (n <= EnabledNum)
{
f = f + 1;
System.Console.WriteLine(name + "取蘋(píng)果吃...");
flag = true;
}
Monitor.PulseAll(this);
return flag;
}
}
}
}
EatAppleSmp代碼如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace DemoSharp.EatApple
{
public class EatAppleSmp
{
public EventHandler PutAction;//聲明一個(gè)事件，當(dāng)放蘋(píng)果時(shí)觸發(fā)該事件
public EventHandler GetAction;//聲明一個(gè)事件，當(dāng)放蘋(píng)果時(shí)觸發(fā)該事件
/// <summary>
/// 開(kāi)始吃蘋(píng)果
/// </summary>
public void BeginEat()
{
Thread th_mother, th_father, th_young, th_middle, th_old;//依次表示媽媽?zhuān)职?，小弟，二弟，大?
Dish dish = new Dish(30);
Productor mother = new Productor("Mama", dish);//建立線程
mother.PutAction += PutActionMethod;
Productor father = new Productor("Baba", dish);
father.PutAction += PutActionMethod;
Consumer old = new Consumer("Dage", dish, 1200);
old.GetAction += GetActionMethod;
Consumer middle = new Consumer("Erdi", dish, 1500);
middle.GetAction += GetActionMethod;
Consumer young = new Consumer("Sandi", dish, 1800);
young.GetAction += GetActionMethod;
th_mother = new Thread(new ThreadStart(mother.run));
th_mother.Name = "Mama";
th_father = new Thread(new ThreadStart(father.run));
th_father.Name = "Baba";
th_old = new Thread(new ThreadStart(old.run));
th_old.Name = "Dage";
th_middle = new Thread(new ThreadStart(middle.run));
th_middle.Name = "Erdi";
th_young = new Thread(new ThreadStart(young.run));
th_young.Name = "Sandi";
th_mother.Priority = ThreadPriority.Highest;//設(shè)置優(yōu)先級(jí)
th_father.Priority = ThreadPriority.Normal;
th_old.Priority = ThreadPriority.Lowest;
th_middle.Priority = ThreadPriority.Normal;
th_young.Priority = ThreadPriority.Highest;
th_mother.Start();
th_father.Start();
th_old.Start();
th_middle.Start();
th_young.Start();
}
private void GetActionMethod(object sender,EventArgs e)
{
if (GetAction != null)
{
GetAction(sender, e);
}
}
private void PutActionMethod(object sender, EventArgs e)
{
if (PutAction != null)
{
PutAction(sender, e);
}
}
}
}
界面類(lèi)代碼如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using DemoSharp.EatApple;
namespace DemoSharp
{
/// <summary>
/// 頁(yè)面類(lèi)
/// </summary>
public partial class EatAppleForm : Form
{
private EatAppleSmp m_EatAppleSmp = new EatAppleSmp();
public EatAppleForm()
{
InitializeComponent();
InitView();
m_EatAppleSmp.PutAction += PutActionMethod;
m_EatAppleSmp.GetAction += GetActionMethod;
}
/// <summary>
/// 初始化GroupBox
/// </summary>
private void InitView()
{
this.gbBaba.Controls.Clear();
this.gbMama.Controls.Clear();
this.gbDage.Controls.Clear();
this.gbErdi.Controls.Clear();
this.gbSandi.Controls.Clear();
}
/// <summary>
/// 啟動(dòng)線程
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
{
this.m_EatAppleSmp.BeginEat();
}
/// <summary>
/// 放蘋(píng)果事件
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void PutActionMethod(object sender, EventArgs e)
{
Productor p = sender as Productor;
if (p != null)
{
if (p.Name == "Baba")
{
AddItemToGroupBox(this.gbBaba, this.lblBaba);
}
if (p.Name == "Mama")
{
AddItemToGroupBox(this.gbMama, this.lblMama);
}
}
}
/// <summary>
/// 吃蘋(píng)果事件
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
public void GetActionMethod(object sender, EventArgs e)
{
Consumer c = sender as Consumer;
if (c != null)
{
if (c.Name == "Dage")
{
AddItemToGroupBox(this.gbDage, this.lblDage);
}
if (c.Name == "Erdi")
{
AddItemToGroupBox(this.gbErdi, this.lblErdi);
}
if (c.Name == "Sandi")
{
AddItemToGroupBox(this.gbSandi, this.lblSandi);
}
}
}
/// <summary>
/// 往指定的GroupBox中添加對(duì)象
/// </summary>
/// <param name="gbView"></param>
/// <param name="lbl"></param>
private void AddItemToGroupBox(GroupBox gbView,Label lbl)
{
gbView.Invoke(new Action(() =>
{
PictureBox p = new PictureBox();
p.Width = 20;
p.Height = 20;
p.Dock = DockStyle.Left;
p.Image = this.imgLst01.Images[0];
p.Margin = new Padding(2);
gbView.Controls.Add(p);
}));
//顯示個(gè)數(shù)
lbl.Invoke(new Action(() => {
if (string.IsNullOrEmpty(lbl.Text))
{
lbl.Text = "0";
}
lbl.Text = (int.Parse(lbl.Text) + 1).ToString();
}));
}
}
}
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來(lái)一定的幫助，同時(shí)也希望多多支持腳本之家！
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