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C#線程定義和使用方法詳解

 更新時間:2013年11月21日 16:46:05   作者:  
這篇文章主要介紹了C#Thread類的基本用法,如何定義一個線程類,為線程傳遞參數(shù)的方法,詳解看下文

一、C# Thread類的基本用法

通過System.Threading.Thread類可以開始新的線程,并在線程堆棧中運行靜態(tài)或實例方法??梢酝ㄟ^Thread類的的構造方法傳遞一個無參數(shù),并且不返回值(返回void)的委托(ThreadStart),這個委托的定義如下:

[ComVisibleAttribute(true)]

public delegate void ThreadStart()

我們可以通過如下的方法來建立并運行一個線程。

復制代碼 代碼如下:

using System; 
using System.Collections.Generic; 
using System.Linq; 
using System.Text; 
using System.Threading; 

namespace MyThread 

class Program 

public static void myStaticThreadMethod() 

Console.WriteLine("myStaticThreadMethod"); 

static void Main(string[] args) 

Thread thread1 = new Thread(myStaticThreadMethod); 
thread1.Start();  // 只要使用Start方法,線程才會運行 


}

除了運行靜態(tài)的方法,還可以在線程中運行實例方法,代碼如下:

復制代碼 代碼如下:

 using System; 
using System.Collections.Generic; 
using System.Linq; 
using System.Text; 
using System.Threading; 

namespace MyThread 

class Program 

public void myThreadMethod() 

Console.WriteLine("myThreadMethod"); 

static void Main(string[] args) 

Thread thread2 = new Thread(new Program().myThreadMethod); 
thread2.Start(); 


}

如果讀者的方法很簡單,或出去某種目的,也可以通過匿名委托或Lambda表達式來為Thread的構造方法賦值,代碼如下:

復制代碼 代碼如下:

Thread thread3 = new Thread(delegate() { Console.WriteLine("匿名委托"); }); 
thread3.Start(); 
Thread thread4 = new Thread(( ) => { Console.WriteLine("Lambda表達式"); }); 
thread4.Start(); 

其中Lambda表達式前面的( )表示沒有參數(shù)。

為了區(qū)分不同的線程,還可以為Thread類的Name屬性賦值,代碼如下:

復制代碼 代碼如下:

Thread thread5 = new Thread(()=>{ Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name); }); 
thread5.Name = "我的Lamdba"; 
thread5.Start();

如果將上面thread1至thread5放到一起執(zhí)行,由于系統(tǒng)對線程的調度不同,輸出的結果是不定的,如圖1是一種可能的輸出結果。

二、 定義一個線程類

我們可以將Thread類封裝在一個MyThread類中,以使任何從MyThread繼承的類都具有多線程能力。MyThread類的代碼如下:

復制代碼 代碼如下:

using System; 
using System.Collections.Generic; 
using System.Linq; 
using System.Text; 
using System.Threading; 
namespace MyThread 

   abstract class MyThread 

   Thread thread = null; 

   abstract public void run(); 

public void start() 

if (thread == null) 
thread = new Thread(run); 
thread.Start(); 


}

可以用下面的代碼來使用MyThread類。

復制代碼 代碼如下:

class NewThread : MyThread 

  override public void run() 
  { 
  Console.WriteLine("使用MyThread建立并運行線程"); 
  } 
  } 

  static void Main(string[] args) 
  { 

  NewThread nt = new NewThread(); 
  nt.start(); 
  }

我們還可以利用MyThread來為線程傳遞任意復雜的參數(shù)。詳細內容見下節(jié)。

三、C# Thread類:為線程傳遞參數(shù)

Thread類有一個帶參數(shù)的委托類型的重載形式。這個委托的定義如下:

[ComVisibleAttribute(false)]

public delegate void ParameterizedThreadStart(Object obj)

 

這個Thread類的構造方法的定義如下:

public Thread(ParameterizedThreadStart start);
下面的代碼使用了這個帶參數(shù)的委托向線程傳遞一個字符串參數(shù):

復制代碼 代碼如下:

public static void myStaticParamThreadMethod(Object obj) 

Console.WriteLine(obj); 


static void Main(string[] args) 

  Thread thread = new Thread(myStaticParamThreadMethod); 
  thread.Start("通過委托的參數(shù)傳值"); 
}

要注意的是,如果使用的是不帶參數(shù)的委托,不能使用帶參數(shù)的Start方法運行線程,否則系統(tǒng)會拋出異常。但使用帶參數(shù)的委托,可以使用thread.Start()來運行線程,這時所傳遞的參數(shù)值為null。

也可以定義一個類來傳遞參數(shù)值,如下面的代碼如下:

復制代碼 代碼如下:

class MyData 

private String d1; 
private int d2; 
public MyData(String d1, int d2) 

  this.d1 = d1; 
  this.d2 = d2; 

public void threadMethod() 

  Console.WriteLine(d1); 
  Console.WriteLine(d2); 



MyData myData = new MyData("abcd",1234); 
Thread thread = new Thread(myData.threadMethod); 
thread.Start();

如果使用在第二節(jié)定義的MyThread類,傳遞參數(shù)會顯示更簡單,代碼如下:

復制代碼 代碼如下:

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();

四、前臺和后臺線程

使用Thread建立的線程默認情況下是前臺線程,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。而后臺線程不管線程是否結束,只要所有的前臺線程都退出(包括正常退出和異常退出)后,進程就會自動終止。一般后臺線程用于處理時間較短的任務,如在一個Web服務器中可以利用后臺線程來處理客戶端發(fā)過來的請求信息。而前臺線程一般用于處理需要長時間等待的任務,如在Web服務器中的監(jiān)聽客戶端請求的程序,或是定時對某些系統(tǒng)資源進行掃描的程序。下面的代碼演示了前臺和后臺線程的區(qū)別


復制代碼 代碼如下:

public static void myStaticThreadMethod() 

Thread.Sleep(3000); 


Thread thread = new Thread(myStaticThreadMethod); 
// thread.IsBackground = true; 
thread.Start();

如果運行上面的代碼,程序會等待3秒后退出,如果將注釋去掉,將thread設成后臺線程,則程序會立即退出。

要注意的是,必須在調用Start方法之前設置線程的類型,否則一但線程運行,將無法改變其類型。

通過BeginXXX方法運行的線程都是后臺線程。

五、C# Thread類:判斷多個線程是否都結束的兩種方法

確定所有線程是否都完成了工作的方法有很多,如可以采用類似于對象計數(shù)器的方法,所謂對象計數(shù)器,就是一個對象被引用一次,這個計數(shù)器就加1,銷毀引用就減1,如果引用數(shù)為0,則垃圾搜集器就會對這些引用數(shù)為0的對象進行回收。

方法一:線程計數(shù)器

線程也可以采用計數(shù)器的方法,即為所有需要監(jiān)視的線程設一個線程計數(shù)器,每開始一個線程,在線程的執(zhí)行方法中為這個計數(shù)器加1,如果某個線程結束(在線程執(zhí)行方法的最后為這個計數(shù)器減1),為這個計數(shù)器減1。然后再開始一個線程,按著一定的時間間隔來監(jiān)視這個計數(shù)器,如是棕個計數(shù)器為0,說明所有的線程都結束了。當然,也可以不用這個監(jiān)視線程,而在每一個工作線程的最后(在為計數(shù)器減1的代碼的后面)來監(jiān)視這個計數(shù)器,也就是說,每一個工作線程在退出之前,還要負責檢測這個計數(shù)器。使用這種方法不要忘了同步這個計數(shù)器變量啊,否則會產生意想不到的后果。

方法二:使用Thread.join方法

join方法只有在線程結束時才繼續(xù)執(zhí)行下面的語句。可以對每一個線程調用它的join方法,但要注意,這個調用要在另一個線程里,而不要在主線程,否則程序會被阻塞的。

個人感覺這種方法比較好。

線程計數(shù)器方法演示:

復制代碼 代碼如下:

class ThreadCounter : MyThread 

private static int count = 0; 
private int ms; 
private static void increment() 

lock (typeof(ThreadCounter))  // 必須同步計數(shù)器 

count++; 


private static void decrease() 

lock (typeof(ThreadCounter)) 

count--; 


private static int getCount() 

lock (typeof(ThreadCounter)) 

return count; 


public ThreadCounter(int ms) 

this.ms = ms; 

override public void run() 

increment(); 
Thread.Sleep(ms); 
Console.WriteLine(ms.ToString()+"毫秒任務結束"); 
decrease(); 
if (getCount() == 0) 
Console.WriteLine("所有任務結束"); 



 
ThreadCounter counter1 = new ThreadCounter(3000); 
ThreadCounter counter2 = new ThreadCounter(5000); 
ThreadCounter counter3 = new ThreadCounter(7000); 

counter1.start(); 
counter2.start(); 
counter3.start();

上面的代碼雖然在大多數(shù)的時候可以正常工作,但卻存在一個隱患,就是如果某個線程,假設是counter1,在運行后,由于某些原因,其他的線程并未運行,在這種情況下,在counter1運行完后,仍然可以顯示出“所有任務結束”的提示信息,但是counter2和counter3還并未運行。為了消除這個隱患,可以將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也可以去掉了。代碼如:

復制代碼 代碼如下:

public ThreadCounter(int ms) 
 { 
 this.ms = ms; 
 increment(); 
 }

運行上面的程序后,將顯示如圖2的結果。

使用Thread.join方法演示

復制代碼 代碼如下:

private static void threadMethod(Object obj) 

Thread.Sleep(Int32.Parse(obj.ToString())); 
Console.WriteLine(obj + "毫秒任務結束"); 

private static void joinAllThread(object obj) 

Thread[] threads = obj as Thread[]; 
foreach (Thread t in threads) 
t.Join(); 
Console.WriteLine("所有的線程結束"); 


static void Main(string[] args) 

Thread thread1 = new Thread(threadMethod); 
Thread thread2 = new Thread(threadMethod); 
Thread thread3 = new Thread(threadMethod); 

 thread1.Start(3000); 
 thread2.Start(5000); 
 thread3.Start(7000); 

 Thread joinThread = new Thread(joinAllThread); 
 joinThread.Start(new Thread[] { thread1, thread2, thread3 }); 

}

在運行上面的代碼后,將會得到和圖2同樣的運行結果。上述兩種方法都沒有線程數(shù)的限制,當然,仍然會受到操作系統(tǒng)和硬件資源的限制。

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