浅谈C#中的多线程编程[1]

　　记录，做到温故而知新。

　　  一、相关概念：
　　什么是进程？

　　当一个程序开始运行时，它就是一个进程，进程包括运行中的程序和程序所使用到的内存和系统资源。而一个进程又是由多个线程所组成的。

　　什么是线程？

　　线程是程序中的一个执行流，每个线程都有自己的专有寄存器(栈指针、程序计数器等)，但代码区是共享的，即不同的线程可以执行同样的函数。

　　什么是多线程？

　　多线程是指程序中包含多个执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。

　　多线程的好处：

　　可以提高CPU的利用率。在多线程程序中，一个线程必须等待的时候，CPU可以运行其它的线程而不是等待，这样就大大提高了程序的效率。

　　多线程编程有好处，也有不好的地方，如：

线程也是对象，需要占用内存，线程越多占用内存越多；

多线程需要协调和管理，所以需要CPU时间跟踪线程；

线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决竞用共享资源的问题；

线程太多会导致控制太复杂，最终可能带来产生Bug的风险。

　　二、Thread类

先来理解下Thread类，这是实现多线程编程的基础。Thread类位于System.Threading命名空间，其构造函数为：

public Thread(ParameterrizedThreadStart start)

public Thread(ThreadStart start)

public Thread(ParameterizedThreadStart start, int maxStackSize)

public Thread(ThreadStart start, int maxStackSize)

这些构造函数涉及3种类型的参数：

1)ParameterizedThreadStart：是一个委托类型，表示此线程开始执行时要调用的方法，支持向调用的方法传递一个参数。

2)ThreadStart：是一个委托类型，表示此线程开始执行时要调用的方法没有参数的委托类型，不支持向调用的方法传递一个参数。

3)maxStackSize：表示线程要使用的最大堆栈大小，如果为0刚使用可执行文件的文件头中指定的默认最大堆栈大小。

Thread类有几个至关重要的方法，描述如下：

Start()：启动线程；

Sleep(int)：静态方法，暂停当前线程指定的毫秒数；

Abort()：通常使用该方法来终止一个线程；

Suspend()：该方法并不终止未完成的线程，它仅仅挂起线程，以后还可恢复；

Resume()：恢复被Suspend()方法挂起的线程的执行。

　　Thread类基本的使用代码如下：
　　

View Code using System;
using System.Threading;
namespace ProgrammingCSharp4
{
    public class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {            
            Console.WriteLine("[主线程id:{0}]",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Thread thread1 = new Thread(Print);
            thread1.Start();
            Thread thread2 = new Thread(PrintEx);
            thread2.Start("测试");
            Console.ReadKey(true);
        }
        public static void Print()
        {
            int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]{1}",threadId,DateTime.Now.ToShortTimeString());
        }
        public static void PrintEx(object obj)
        {
            int threadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;
            Console.WriteLine("[当前线程id:{0}]{1}",threadId,obj);
        }
    }
}

　　三、线程池的使用

C#中，我们可以通过一种叫做“池（Pool）”的技术来优化对象的使用，其原理是预先创建一定数量的对象放在“池”里，在对象被请求的时候，某个对象被从“池”中取出供使用，使用完毕再重新放回“池”中，等待下一次的请求。我们可以自己实现这样的线程池，也可以使用.NET Framework为我们所提供的线程池，它叫做TreadPool，位于System.Threading命名空间。

需要注意的是线程池中的线程均为后台线程，即它们的IsBackground属性为True。也就是说在所有的前台线程都已经退出后，ThreadPool中的线程不会让应用程序继续保持运行。

所以当我们执行一些简单的、耗时短暂的任务时，才应该使用到线程池，在下面的情况下则不应该使用线程池技术：

Ø 当需要创建一个前台线程时；

Ø 线程池中的线程都是默认优先级的，因此当需要创建具有特定优先级的线程时就不应该使用线程池；

Ø 当需要某个任务只和特定的线程关联时，因为无法选择执行任务时使用的是哪一个具体的线程；

Ø 当需要中止特定的线程时不应使用线程池，它不提供这个功能；

Ø 线程执行时间比较长时；

要使用ThreadPool中的线程，需要使用TheadPool.QueueUserWorkItem这个静态方法指定线程要调用的方法，该方法有两个重载版本：

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallBack callBack)

public static bool QueueUserWorkItem(WaitCallBack callBack,object state)

WaitCallBack是一个委托类型，下面是线程池使用的例子：
　　

View Code using System;
using System.Threading;
namespace AsynchronousSample
{
    class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(Counter);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(Counter,"AsynchronousSample Test");
            Console.WriteLine("[Thread ID = {0}]The main thread is started.",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            Thread.Sleep(500);
            Console.WriteLine("The main thread is closed."); 
            
            Console.ReadKey(true);
        }
        
        private static void Counter(object state)
        {
            Console.WriteLine("Counting begins, from 1 to 100:");
            Console.WriteLine("the Parameter is:{0}",state);
            for(int counter = 0 ; counter <100;counter++)
            {
                if(null==state)
                {
                    Console.WriteLine("[Thread ID = {0}] {1}",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,counter);
                }else
                {
                    Console.WriteLine("[Thread ID = {0}] {1}",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,state);
                }
                Thread.Sleep(100);
            }
        }
    }
}

　　未完待续，下次接着复习Thread的相关属性与用法。