• 多线程详解


    1.使用线程的情况
    ①.程序需要执行和两个和多个任务
    ②.程序要等待某事件的发生:例如用户输入、文件操作、网络操作和搜索
    ③.后台程序

    2.多线程的并发执行
    如果有多个线程在执行,单CPU只有一个,到底执行的哪个?
    ①.如果一个线程连续占用CPU资源时间过长,其它的资源得不到执行,
    则系统会强制的切换执行其它线程。(强制剥夺)
    ②.如果一个线程没事可做、CPU可执行其它线程。(主动放弃)
    ③.这是由操作系统的调度机制决定的,不同的操作系统调度机制不一样。
    一般无法精确的预料多线程的执行顺序,在程序设计的时候应特别注意


    3.创建并启动线程
    ThreadStart 线程启动委托名=new ThreadStart(方法名);
    Thread 线程实例名=new Thread(线程启动委托名);
    线程实例名.Start();


    4.终止线程
    ①.线程实例名.Abort();用此方法的后果是不可恢复的终止线程。
    ②.线程实例名.Interrupt();中断后可恢复


    5.休眠线程
    ①.线程实例名.Sleep();
    当线程Sleep时,系统就立即退出执行队列一段时间,当睡眠结束时,系统会产生一个时钟中断,从而
    使线程回到执行队列中,从而恢复线程的执行。


    6.挂起/恢复线程
    ①.线程实例名.Suspend();挂起
    与线程休眠不同,线程的挂起不会使线程立即停止执行,直到线程到达安全点之后它才可以将该

    线程挂起,如果线程尚未启动或已经停止,则它将不能挂起。
    ②.线程实例名.Resume();恢复
    将使一个线程跳出挂起状态并使该线程继续执行。
    一个线程不能对另一个线程调用Sleep() ,但是一个线程可以对另一个线程调用Suspend()。
    还可以使用许多其它的方式来阻塞线程。例如,可以通过调用 Thread.Join 使一个线程等待另一个线程 (子线程)停止。使用Monitor.Wait使一个线程等待访问一个同步对象。


    7.串行化线程
    ①.线程实例名.jion();
    例如在主线程中插入t.jion();
    主线程执行到这条语句后,主线程(当前线程)立即进入阻塞状态.直到t运行完后阻塞状态才解除。

    相当于把t的任务插入或串联到主线程中,把两条线索串联成一条线索


    8.线程的锁定机制
    线程的锁定机制可以保证每次只有一个线程可以访问共享资源。
    使用关键字lock
    ①.lock语句的语法
    lock(对象引用)语句块;
    ②.lock语句的功能
    当对象被lock 锁定时,访问该线程的其它线程会进入等待的状态。
    ③.对象锁机制保证了对象访问的完整性:只有一个线程完成操作后,其它的线程才能进行操作。
    ④.一般情况下,当一个线程写某个变量,而同时可能有其它的线程读或写这个变量时,为了保持数据的一

    致性应该使用锁定机制。
    ⑤.线程的安全性
    线程安全性就是保护的类的成员和代码的安全,从而使他们不会同时被几个线程中断,使用锁定机制。
    ⑥.多线程公用一个对象时,就不应该使用lock关键字了,这里Monitor,Monitor提供了使线程共享资源的方 案。
    Monitor类可以锁定一个对象,一个线程只有得到这把锁才可以对该对象进行操作。
    如:
    Monitor.Enter(obj);
    Monitor.Exit(obj);
    ⑦.临界区和锁
    当谈论多线程应用程序的时候,首先应该想到的就是并发性问题。尽管这对于同时执行多个任务的程序是很有用的,但通常都是危险的。为了解决这个问题,在C#中提出了临界区和锁的概念。在程序设计中,临界区是一块在任何时候只能有一个进程进入的区域。在C#中通过语句lock来声明临界区。lock声明后面的代码,不管是以行还是一块代码,在同一时间最多只能有一个进程执行。

    9.线程的优先级具有不可靠性,就是说不能用优先级来控制线程的执行顺序。

    10.后台线程
    ①.什么是后台线程?比起应用程序的主图形用户界面(GUI)线程来说,这些线程以较低的优先权在不同的过程中

    运行着。对于不能立即执行结束, 又不想一直等待的任务,后台线程能很好的胜任。在C#中,把线程对象的

    IsBackground属性设为true,该线程即为后台线程。
    后台线程跟前台线程只有一个区别,那就是后台线程不妨碍程序的终止。一旦一个进程所有的前台线程都终止后,

    CLR将通过调用任意一个存活中的后台进程的Abort()方法来彻底终止进程。


      注意:后台线程不能直接操作所在进程之外的数据引用。


      ②.怎样与后台线程通讯?运用MethodInvoker委派实体。

      要使用MethodInvoker委派,需要三个条件:

      a.一个创建委派的后台线程

      Thread thread=new Thread(new ThreadStart(Run));

      thread.IsBackground=true;//把Thread设为后台线程

      thread.Start();

      b.一个用作后台线程与前台可视化单元的接口的类级方法

      public void Run()
      {
    int count=0;
        try
        {
          MethodInvoker mi=new MethodInvoker(this.UpdateLabel);
    //创建一个委托,UpdateLabel是该委托所托管的代码,必须是声明为void 且不接受任何参数的任何方法。
          while(true)
          {
            count++;
    //this.Invoke(mi);//同步执行委托
            this.BeginInvoke(mi);//异步执行委托
            Thread.Sleep(500);
          }
        }
        catch(ThreadInterruptedException e)
        {
          Console.WriteLine("Interruption Exception in Thread:{0}",e);
        }
        catch(Exception ex)

        {
          Console.WriteLine("Exception in Thread:{0}",ex);
        }
      }

      c.一个应用程序中可以更新的可视化单元
      public void UpdateLabel()
      {
        label1.Text=count.ToString();
      }

    例1:使用多线程实现的打字练习(VS2005)

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.ComponentModel;
    using System.Data;
    using System.Drawing;
    using System.Text;
    using System.Windows.Forms;
    using System.Threading;
    /*
    * 编写一个基于Windows窗体的应用程序,实现打字练习功能,要使用多线程,在主线程里用
    * Timer控件定时产生Label控件,每个Label控件显示一个随机产生的字母,每产生一个Label
    * 就新开一个线程(辅助线程),这个线程用于控制Label控件的向下移动,主线程监视键盘
    * 输入,如果键盘输入文本与这个Label控件的Text相同,Label就消失
    */
    namespace TypewriteExcercise
    {
    public partial class frmTyped : Form
    {

    public frmTyped()
    {
    InitializeComponent();
    }

    private void frmTyped_Load(object sender, EventArgs e)
    {
    timer1.Start();//启动时钟
    }

    private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
    {
    Label label = new Label();//创建标签对象

    label.Width = 12;
    label.Height = 12;
    label.ForeColor = Color.White;//把标签的前景色设为白色
    label.BackColor = this.BackColor;//把窗体的背景色设置黑色为标签的背景色
    this.Controls.Add(label);//把标签添加到窗体中
    System.Random random = new Random(DateTime.Now.Second * DateTime.Now.Second);

    //当前系统时间的秒数的平方作为随机种子
    label.Left = random.Next(this.Width);//标签随机数[0,窗体的宽度),

    Letter letter = new Letter(label, this);//把标签和窗体传递给letter对象
    ThreadStart threadstart = new ThreadStart(letter.Run);//创建线程启动委托,注意括号里面是方法名
    Thread thread = new Thread(threadstart);//创建线程实例
    thread.Start();//启动线程
    }

    private void frmTyped_KeyPress(object sender, KeyPressEventArgs e)
    {
    foreach(Label label in this.Controls)
    {
    if(label==null)//没有标签
    {
    break;//退出
    }
    if(label.Text[0]==e.KeyChar)
    //label.Text返回的是字符串,label.Text[0]返回第一个字符。e.KeyChar返回的是字符。这样都为字符才能判断
    {
    label.Dispose();//释放由label所使用的所有资源
    this.Controls.Remove(label);//从frmTyped中移除label
    }
    }
    }

    }
    public class Letter
    {
    private Label _label;
    private Form _container;
    private int _speed = 2;
    public Letter(Label label, Form container) //构造函数接受标签和窗体
    {
    _label = label;//初始化标签
    _container = container;//初始化窗体

    Random random = new Random(DateTime.Now.Second);//使用当前系统时间的秒数作为随机种子
    _speed = random.Next(5) + 1;//产生一个[1,6)的随机数用来表示速度

    _label.Text = Convert.ToChar(65 + random.Next(57)).ToString();
    /*
    * a-z的ASCII码97-122 A-Z 的ASCII码65-90 [:91 \:92 ]:93 ^:94 _:95 `:96
    */
    switch(_speed)
    {
    case 1:
    _label.ForeColor = Color.Red;//将标签的前景色设为红色
    break;
    case 2:
    _label.ForeColor = Color.Yellow;
    break;
    case 3:
    _label.ForeColor = Color.Blue;
    break;
    case 4:
    _label.ForeColor = Color.Green;
    break;
    case 5:
    _label.ForeColor = Color.White;
    break;
    default:
    _label.ForeColor = Color.White;
    break;

    }
    }
    public void Run()
    {
    try
    {
    while (_label.Top <= this._container.Height + 100)//标签的的上边距小于或等于窗体的高度+100像素
    {
    if (_label == null)//没有产生标签这种情况
    {
    Thread.CurrentThread.Abort();//就终止当前的线程
    }
    _label.Top += 1;//有标签,上边距就加1像素;
    Thread.Sleep(_speed * 5);//让线程休眠(速度越快,休眠的时间越短。以毫秒为单位);
    }
    if(Thread.CurrentThread.IsAlive)//如果当前线程还是存活的
    {
    Thread.CurrentThread.Abort();//就终止当前的线程
    }
    }
    catch (Exception ex)
    {
    Console.WriteLine("错误:" + ex.Message);//获取描述当前异常的消息
    Console.WriteLine("错误:" + ex.StackTrace);//获取当前异常发生时调用堆栈上的帧的字符串表达形式
    }
    finally //释放资源,不管是否发生异常,finally都要五条件的执行
    {
    if(!_label.Disposing)//如果标签没有释放到进程中
    {
    _label.Dispose();//释放由标签使用的所有资源
    }
    _container.Controls.Remove(_label);//移除在窗体中产生的所有标签
    }
    }
    }
    }
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