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C#實(shí)現(xiàn)多線程編程的簡(jiǎn)單案例

 更新時(shí)間:2022年04月18日 16:45:48   作者:農(nóng)碼一生  
這篇文章介紹了C#實(shí)現(xiàn)多線程編程的簡(jiǎn)單案例,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)。對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下

一、使用線程的理由

1、可以使用線程將代碼同其他代碼隔離,提高應(yīng)用程序的可靠性。
2、可以使用線程來(lái)簡(jiǎn)化編碼。
3、可以使用線程來(lái)實(shí)現(xiàn)并發(fā)執(zhí)行。

二、基本知識(shí)

1、進(jìn)程與線程:進(jìn)程作為操作系統(tǒng)執(zhí)行程序的基本單位,擁有應(yīng)用程序的資源,進(jìn)程包含線程,進(jìn)程的資源被線程共享,線程不擁有資源。
2、前臺(tái)線程和后臺(tái)線程:通過Thread類新建線程默認(rèn)為前臺(tái)線程。當(dāng)所有前臺(tái)線程關(guān)閉時(shí),所有的后臺(tái)線程也會(huì)被直接終止,不會(huì)拋出異常。
3、掛起(Suspend)和喚醒(Resume):由于線程的執(zhí)行順序和程序的執(zhí)行情況不可預(yù)知,所以使用掛起和喚醒容易發(fā)生死鎖的情況,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該盡量少用。
4、阻塞線程:Join,阻塞調(diào)用線程,直到該線程終止。
5、終止線程:Abort:拋出 ThreadAbortException 異常讓線程終止,終止后的線程不可喚醒。Interrupt:拋出 ThreadInterruptException 異常讓線程終止,通過捕獲異常可以繼續(xù)執(zhí)行。
6、線程優(yōu)先級(jí):Highest AboveNormal Normal BelowNormal Lowest ,默認(rèn)為Normal。

三、線程的使用

線程函數(shù)通過委托傳遞,可以不帶參數(shù),也可以帶參數(shù)(只能有一個(gè)參數(shù)),可以用一個(gè)類或結(jié)構(gòu)體封裝參數(shù)。

案例:

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Thread t1 = new Thread(new ThreadStart(TestMethod));//創(chuàng)建無(wú)參數(shù)數(shù)線程
            Thread t2 = new Thread(new ParameterizedThreadStart(TestMethod));//創(chuàng)建帶參數(shù)的線程

            //設(shè)置為后臺(tái)進(jìn)程
            t1.IsBackground = true;
            t2.IsBackground = true;
            t1.Start();
            t2.Start("hello");
            Console.ReadKey();
        }

        public static void TestMethod()
        {
            Console.WriteLine("不帶參數(shù)的線程函數(shù)");
        }

        //參數(shù)要定義為object 類型
        public static void TestMethod(object data)
        {
            string datastr = data as string;
            Console.WriteLine("帶參數(shù)的線程函數(shù),參數(shù)為:{0}", datastr);
        }
    }

四、線程池

由于線程的創(chuàng)建和銷毀需要耗費(fèi)一定的開銷,過多的使用線程會(huì)造成內(nèi)存資源的浪費(fèi),出于對(duì)性能的考慮,于是引入了線程池的概念。線程池維護(hù)一個(gè)請(qǐng)求隊(duì)列,線程池的代碼從隊(duì)列提取任務(wù),然后委派給線程池的一個(gè)線程執(zhí)行,線程執(zhí)行完不會(huì)被立即銷毀,這樣既可以在后臺(tái)執(zhí)行任務(wù),又可以減少線程創(chuàng)建和銷毀所帶來(lái)的開銷。
線程池線程默認(rèn)為后臺(tái)線程(IsBackground)。

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //將工作項(xiàng)加入到線程池隊(duì)列中,這里可以傳遞一個(gè)線程參數(shù)
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(TestMethod, "Hello");
            Console.ReadKey();
        }

        //線程函數(shù)
        public static void TestMethod(object data)
        {
            string datastr = data as string;
            Console.WriteLine(datastr);
        }
    }

五、Task類

使用ThreadPool的QueueUserWorkItem()方法發(fā)起一次異步的線程執(zhí)行很簡(jiǎn)單,但是該方法最大的問題是沒有一個(gè)內(nèi)建的機(jī)制讓你知道操作什么時(shí)候完成,有沒有一個(gè)內(nèi)建的機(jī)制在操作完成后獲得一個(gè)返回值。為此,可以使用System.Threading.Tasks中的Task類。
構(gòu)造一個(gè)Task<TResult>對(duì)象,并為泛型TResult參數(shù)傳遞一個(gè)操作的返回類型。

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Task<Int32> t = new Task<Int32>(n => Sum((Int32)n), 1000);
            t.Start();
            t.Wait();
            Console.WriteLine(t.Result);
            Console.ReadKey();
        }

        private static Int32 Sum(Int32 n)
        {
            Int32 sum = 0;
            for (; n > 0; --n)
                checked{ sum += n;} //結(jié)果太大,拋出異常
            return sum;
        }
    }

一個(gè)任務(wù)完成時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)一個(gè)新任務(wù)。
一個(gè)任務(wù)完成后,它可以啟動(dòng)另一個(gè)任務(wù),下面重寫了前面的代碼,不阻塞任何線程。

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Task<Int32> t = new Task<Int32>(n => Sum((Int32)n), 1000);
            t.Start();
            //t.Wait();
            Task cwt = t.ContinueWith(task => Console.WriteLine("The result is {0}", t.Result));
            Console.ReadKey();
        }

        private static Int32 Sum(Int32 n)
        {
            Int32 sum = 0;
            for (; n > 0; --n)
                checked { sum += n; } //結(jié)果溢出,拋出異常
            return sum;
        }
    }

六、委托異步執(zhí)行

委托的異步調(diào)用:BeginInvoke() 和 EndInvoke()

namespace Test
{
    public delegate string MyDelegate(object data);
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            MyDelegate mydelegate = new MyDelegate(TestMethod);
            IAsyncResult result = mydelegate.BeginInvoke("Thread Param", TestCallback, "Callback Param");

            //異步執(zhí)行完成
            string resultstr = mydelegate.EndInvoke(result);
        }

        //線程函數(shù)
        public static string TestMethod(object data)
        {
            string datastr = data as string;
            Console.WriteLine(datastr);
            return datastr;
        }

        //異步回調(diào)函數(shù)
        public static void TestCallback(IAsyncResult data)
        {
            Console.WriteLine(data.AsyncState);
        }
    }
}

異步回調(diào)函數(shù)在上面線程函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后,將要退出時(shí)執(zhí)行。

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