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。

線程是輕量級進程。一個使用線程的常見實例是現(xiàn)代操作系統(tǒng)中并行編程的實現(xiàn)。使用線程節(jié)省了 CPU 周期的浪費，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)用程序的運行實例的單一的過程運行的。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。

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)：當線程實例被創(chuàng)建但 Start 方法未被調(diào)用時的狀況。
• 就緒狀態(tài)：當線程準備好運行并等待 CPU 周期時的狀況。
• 不可運行狀態(tài)：下面的幾種情況下線程是不可運行的：
  • 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)：當線程已完成執(zhí)行或已中止時的狀況。

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。進程中第一個被執(zhí)行的線程稱為主線程。

當 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

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：

創(chuàng)建線程

線程是通過擴展 Thread 類創(chuàng)建的。擴展的 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

管理線程

Thread 類提供了各種管理線程的方法。

下面的實例演示了 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

銷毀線程

Abort() 方法用于銷毀線程。

通過拋出 threadabortexception 在運行時中止線程。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：

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