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C#的多線程機制初探(3)

編輯:C#入門知識

C#的多線程機制初探(3)

在這裡我們要注意的是其它線程都是依附於Main()函數所在的線程的,Main()函數是C#程序的入口,起始線程可以稱之為主線程,如果所有的前台線程都停止了,那麼主線程可以終止,而所有的後台線程都將無條件終止。而所有的線程雖然在微觀上是串行執行的,但是在宏觀上你完全可以認為它們在並行執行。

讀者一定注意到了Thread.ThreadState這個屬性,這個屬性代表了線程運行時狀態,在不同的情況下有不同的值,於是我們有時候可以通過對該值的判斷來設計程序流程。ThreadState在各種情況下的可能取值如下:

Aborted:線程已停止
AbortRequested:線程的Thread.Abort()方法已被調用,但是線程還未停止
Background:線程在後台執行,與屬性Thread.IsBackground有關
Running:線程正在正常運行
Stopped:線程已經被停止
StopRequested:線程正在被要求停止
Suspended:線程已經被掛起(此狀態下,可以通過調用Resume()方法重新運行)
SuspendRequested:線程正在要求被掛起,但是未來得及響應
Unstarted:未調用Thread.Start()開始線程的運行
WaitSleepJoin:線程因為調用了Wait(),Sleep()或Join()等方法處於封鎖狀態

上面提到了Background狀態表示該線程在後台運行,那麼後台運行的線程有什麼特別的地方呢?其實後台線程跟前台線程只有一個區別,那就是後台線程不妨礙程序的終止。一旦一個進程所有的前台線程都終止後,CLR(通用語言運行環境)將通過調用任意一個存活中的後台進程的Abort()方法來徹底終止進程。

當線程之間爭奪CPU時間時,CPU按照是線程的優先級給予服務的。在C#應用程序中,用戶可以設定5個不同的優先級,由高到低分別是Highest,AboveNormal,Normal,BelowNormal,Lowest,在創建線程時如果不指定優先級,那麼系統默認為ThreadPriority.Normal。給一個線程指定優先級
,我們可以使用如下代碼:

//設定優先級為最低
myThread.Priority=ThreadPriority.Lowest;

通過設定線程的優先級,我們可以安排一些相對重要的線程優先執行,例如對用戶的響應等等。

現在我們對怎樣創建和控制一個線程已經有了一個初步的了解,下面我們將深入研究線程實現中比較典型的的問題,並且探討其解決方法。

三.線程的同步和通訊——生產者和消費者

假設這樣一種情況,兩個線程同時維護一個隊列,如果一個線程對隊列中添加元素,而另外一個線程從隊列中取用元素,那麼我們稱添加元素的線程為生產者,稱取用元素的線程為消費者。生產者與消費者問題看起來很簡單,但是卻是多線程應用中一個必須解決的問題,它涉及到線程之間的同步和通訊問題。

前面說過,每個線程都有自己的資源,但是代碼區是共享的,即每個線程都可以執行相同的函數。但是多線程環境下,可能帶來的問題就是幾個線程同時執行一個函數,導致數據的混亂,產生不可預料的結果,因此我們必須避免這種情況的發生。C#提供了一個關鍵字lock,它可以把一段代碼定義為互斥段(critical section),互斥段在一個時刻內只允許一個線程進入執行,而其他線程必須等待。在C#中,關鍵字lock定義如下:

lock(expression) statement_block

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