C多线程-课件

1、 C#多线程技术多线程技术主要内容 1多线程概述2thread类3线程的生命周期 4线程的优先级5线程的同步6多线程的自动管理 6.1 线程概述进程：是应用程序的一个运行例程，是应用程序的一次动态执行过程。线程：是进程中的一个执行单元；是操作系统分配CPU时间的基本单元。Windows是一个支持多线程的系统。进程相当于一个容器，一个进程可以包含若干个线程。多线程的概念多线程：在同一时间执行多个任务的功能，称为多线程或自由线程。多线程的优点：提高CPU利用率。主要缺点： 对资源的共享访问可能造成冲突（对共享资源的访问进行同步或控制） ；程序的整体运行速度减慢等等。但从微观上讲，对单CPU线程还是

2、串行的。多线程程序程序 1 线程线程 1线程线程 2线程线程 3单独的执行路径单独的执行路径在以下情况中可能要使用到多线程：在以下情况中可能要使用到多线程： l程序需要同时执行两个或多个任务程序需要同时执行两个或多个任务l程序要等待某事件的发生，例如用户输入、文件操作、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、搜索等网络操作、搜索等l后台程序后台程序任何程序在执行时，至少有一个主线程。主线程创建其任何程序在执行时，至少有一个主线程。主线程创建其他的附加线程。他的附加线程。第一个线程总是Main()方法，因为第一个线程是由.NET运行库开始执行的，Main()方法是.NET运行库

3、选择的第一个方法。主线程主线程6.2 .NET对多线程的支持在.NET程序设计中，线程是使用Thread类（或Timer类（线程计数器）、ThreadPool类（线程池）来处理的，这些类在System.Threading命名空间中：Thread类：（实现线程的主要方法）一个Thread实例管理一个线程，即执行序列。通过简单实例化一个Thread对象，就可以创建一个线程，然后通过Thread对象提供的方法对线程进行管理。 Timer类：适用于间隔性的完成任务。ThreadPool：适用于多个小的线程。Thread类的主要属性1、CurrentThread：获取当前正在运行的线程。2、Name：获

4、取或设置线程的名称。3、Priority：获取或设置线程的优先级。4、TreadState：获取或设置线程的当前状态。5、IsBackground：指示线程是否为后台线程。6、IsAlive：指示当前线程的执行状态。7、CurrentContext：获取线程其中执行的当前上下文。Thread类的主要方法1、Start：启动线程。2、Suspend；挂起线程。3、Resume：继续已挂起的线程。4、Interrupt：中断处于WaitSleepJoin线程状态的线程。5、Join：阻塞调用线程，直到某个线程终止时为止。6、Sleep：将当前线程阻塞指定的毫秒数。（休眠）7、Abort：终止线程。

5、8、ResetAbort：取消为当前线程请求的Abort。线程的建立与启动线程的建立与启动新建一个线程的过程：只需将其声明并为其提供线程起始点处的方法委托，再用Thread.Start()方法启动该线程（1）Thread a=new Thread(new ThreadStart(b);其中，b为新建过程中执行的过程名。（2）调用Thread.Start()方法启动该线程a.Start(); 主线程 Thread.Start() DepthChange 线程 常用委托（了解） 在在System.Threading中，中，ThreadStart、ParameterizedThreadStart是最

6、常用到的委托。是最常用到的委托。 在在C#中，线程入口是通过中，线程入口是通过ThreadStart代理代理（delegate）来提供的，）来提供的，ThreadStart相当于一个相当于一个函数指针，指向线程要执行的函数，当调用函数指针，指向线程要执行的函数，当调用Thread.Start()方法后，线程就开始执行方法后，线程就开始执行ThreadStart所代表或者说指向的函数。所代表或者说指向的函数。由由ThreadStart生成的线程是最直接的方式。生成的线程是最直接的方式。 ParameterizedThreadStart是为异步触发带是为异步触发带参数的方法而设的。参数的方法而设的

7、。线程的休眠、挂起、恢复与终止线程的休眠和挂起线程的休眠和挂起（1）调用Thread.Sleep()方法将当前线程休眠指定的时间。注：Sleep()方法指定的时间以毫秒为单位。（2）调用s1.Suspend() 方法将线程挂起区别：前者为静态方法，并且使线程立即暂停一定时间；后者为实例方法，不会使线程立即停止执行，直到线程到达安全点之后，它才将该线程暂停。线程的恢复与终止线程的恢复与终止调用Resume()方法将线程恢复；调用Abort()方法将线程终止；Join 、InterruptJoin()：使一个线程等待另一个线程停止（让渡优先权） 当前线程调用别的线程Join时，当前线程就会进入等待

8、状态，等待调用线程完成所有操作后，当前线程才能继续执行（假设在A线程中调用了B.Join()那么就好像A对B说“B同志你赶快做，等你做完了我再继续”）。Interrupt()：中断处于JoinWait（？有木有）Sleep线程状态的线程。（？如何继续执行）终止线程（Abort） 若想终止正在运行的线程，可以使用Abort（）方法。在使用Abort（）的时候，将引发一个特殊异常 ThreadAbortException 。若想在线程终止前恢复线程的执行，可以在捕获异常后 ，在catch（ThreadAbortException ex）. 中调用Thread.ResetAbort（）取消终止。线程

9、的生命周期线程的生命周期前台线程和后台线程Thread.Start()启动的线程默认为前台线程，应用程序域必须等待所有前台线程运行结束后，才会自动卸载。后台线程： 将线程thread的IsBackground属性，设置为true，把线程设置为后台线程！这时应用程序域将在主线程完成时就被卸载，而不会等待异步线程的运行。6.4 线程的优先级当线程之间争夺CPU时间时，CPU按照是线程的优先级给予服务的。高优先级的线程可以完全阻止低优先级的线程执行，因此在改变线程的优先级时要小心。 每个线程在创建时其优先级为: ThreadPriority.Normal线程的优先级定义为ThreadPriority

10、枚举类型，如下表：6.5 线程的同步（异步）同步：是指在某一时刻只有一个线程可以访问某共享数据.异步：多个线程同时访问某个共享数据，会造成数据混乱。背景： 当多个线程共享数据，其中一个或多个线程要修改数据时，有可能引起数据不统一等问题。2、在C#中处理同步通过对指定对象的加锁和解锁可以实现同步代码段的访问。在.NET的System.Threading命名空间中提供了Monitor类来实现加锁与解锁。该类中的方法都是静态的。如下表：Monitor(监视器) Monitor.Enter(object)方法是获取锁，Monitor.Exit(object)方法是释放锁，为了避免在获取锁后发生异常，导

11、致锁无法释放，所以要在finally块中释放锁。 try Monitor.Enter(object); /do something finally Monitor.Exit(object); C#中 lock关键字提供了与Monitoy.Enter和Monitoy.Exit同样的功能，这种方法用在你的代码段不能被其他独立的线程中断的情况。通过对Monitor类的简易封装，lock为同步访问变量提供了一个非常简单的方式，其用法如下：lock(this)/ 要使用的语句lock语句把变量放在圆括号中，以包装对象，称为独占锁或排它锁。当执行带有lock关键字的复合语句时，独占锁会保留下来。当变量被包

12、装在独占锁中时，其他线程就不能访问该变量。如果在上面的代码中使用独占锁，在执行复合语句时，这个线程就会失去其时间片。如果下一个获得时间片的线程试图访问变量，就会被拒绝。Windows会让其他线程处于睡眠状态，直到解除了独占锁为止。4lock 与与Monitor 区别区别4lock 锁定一段代码，Monitor 锁定一个对象。4Monitor 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。对象锁机制保证了4在可能引起混乱的情况下一个时刻只有一个线程可以访问这个对象。3、同步时要注意的问题线程同步会降低性能。原因有两个：一、在对象上放置和解开锁会带来某些系统开销（较小）二、线程

13、同步使用得越多，等待释放对象的线程就越多。如果一个线程在对象上放置了一个锁，需要访问该对象的其他线程就只能暂停执行，直到该锁被解开，才能继续执行。lock语句在某种意义上就是临时禁用应用程序的多线程功能，也就临时删除了多线程的各种优势。 对于线程，系统在创建时不仅要给其分配资源，而且还要在线程之间互相切换、销毁，这些都会造成程序性能降低。 线程池并不会在CLR初始化的时候立刻建立线程，而是在应用程序要创建线程来执行任务时，线程池才初始化一个线程。在完成任务以后，该线程不会自行销毁，而是以挂起的状态返回到线程池。直到应用程序再次向线程池发出请求时，线程池里挂起的线程就会再度激活执行任务。这样既节

14、省了建立线程所造成的性能损耗，也可以让多个任务反复重用同一线程，从而在应用程序生存期内节约大量开销。多线程的自动管理：ThreadPool（线程池）（线程池）6.6多线程的自动管理下列情况下考虑线程池：一： 应用程序中，线程把大部分的时间花费在等待状态，等待某个事件发生，然后才能给予响应，这一般使用 ThreadPool（线程池）来解决；二：线程平时都处于休眠状态，只是周期性地被唤醒这一般使用 Timer（定时器）来解决； 线程池中的线程默认为后台线程，即它们的IsBackground 属性为 true。这意味着在所有的前台线程都已退出后，线程池线程会自动关闭。线程池通过线程命名空间的Thre

15、adPool类来实现，要请求由线程池中的一个线程来处理你的任务，需要调用QueueUserWorkItem方法。4代码：ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(ThreadInvoke); 多线程的自动管理：ThreadPool（线程池）（线程池）Timer 类： 设置一个定时器，定时执行用户指定的函数。定时器启动后，系统将自动建立一个新的线程，执行用户指定的函数。初始化： Timer timer = new Timer(timerDelegate, s,1000, 1000);多线程的自动管理(定时器Timer)6.7 应用实例(两个关于线程或进程的例子)综合例题1