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C#線程系列講座(2):Thread類的應用

編輯:關於C#

一、Thread類的基本用法

通過System.Threading.Thread類可以開始新 的線程,並在線程堆棧中運行靜態或實例方法。可以通過Thread類的的構造方法 傳遞一個無參數,並且不返回值(返回void)的委托(ThreadStart),這個委托的 定義如下:

[ComVisibleAttribute(true)]
public delegate void ThreadStart()

我們可以通過如下的方法來建立並運行一個 線程。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace MyThread
{
class Program
{
public static void myStaticThreadMethod()
{
Console.WriteLine("myStaticThreadMethod");
}
static void Main(string[] args)
{
Thread thread1 = new Thread(myStaticThreadMethod);
thread1.Start(); // 只要使用Start方法,線程才會運行
}
}
}

除了運行靜態的方法,還可以在線程中運行實例 方法,代碼如下:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace MyThread
{
class Program
{
public void myThreadMethod()
{
Console.WriteLine("myThreadMethod");
}
static void Main(string[] args)
{
Thread thread2 = new Thread(new Program().myThreadMethod);
thread2.Start();
}
}
}

如果讀者 的方法很簡單,或出去某種目的,也可以通過匿名委托或Lambda表達式來為 Thread的構造方法賦值,代碼如下:

Thread thread3 = new Thread(delegate() { Console.WriteLine("匿名委托"); });
thread3.Start();
Thread thread4 = new Thread(( ) => { Console.WriteLine("Lambda表達式"); });
thread4.Start();

其中Lambda表達式前面的( )表示沒有參數。

為了區分 不同的線程,還可以為Thread類的Name屬性賦值,代碼如下:

Thread thread5 = new Thread(() => { Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name); });
thread5.Name = "我的Lamdba";
thread5.Start();

如果將上面thread1至 thread5放到一起執行,由於系統對線程的調度不同,輸出的結果是不定的,如圖 1是一種可能的輸出結果。

圖1

二、定義一個線程類

我們可以將Thread類封裝在一 個MyThread類中,以使任何從MyThread繼承的類都具有多線程能力。MyThread類 的代碼如下:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace MyThread
{
abstract class MyThread
{
Thread thread = null;
abstract public void run();
public void start()
{
if (thread == null)
thread = new Thread(run);
thread.Start();
}
}
}

可 以用下面的代碼來使用MyThread類。

class NewThread : MyThread
{
override public void run()
{
Console.WriteLine("使用MyThread建立並運行線程");
}
}
static void Main(string[] args)
{
NewThread nt = new NewThread();
nt.start();
}

我們還可以利用MyThread來為線程傳遞任意復雜的參數。詳細內 容見下節。

三、為線程傳遞參數

Thread類有一個帶參數的委托類 型的重載形式。這個委托的定義如下:

[ComVisibleAttribute (false)]
public delegate void ParameterizedThreadStart(Object obj)

這個Thread類的構造方法的定義如下:

public Thread(ParameterizedThreadStart start);

下面的代碼使用了這個帶參數的委托向線程傳遞一個字符串參數:

public static void myStaticParamThreadMethod(Object obj)
{
Console.WriteLine(obj);
}
static void Main(string[] args)
{
Thread thread = new Thread(myStaticParamThreadMethod);
thread.Start("通過委托的參數傳值");
}

要注意的是,如果使用的是不帶參數的委 托,不能使用帶參數的Start方法運行線程,否則系統會拋出異常。但使用帶參數 的委托,可以使用thread.Start()來運行線程,這時所傳遞的參數值為null。

也可以定義一個類來傳遞參數值,如下面的代碼如下:

class MyData
{
private String d1;
private int d2;
public MyData(String d1, int d2)
{
this.d1 = d1;
this.d2 = d2;
}
public void threadMethod()
{
Console.WriteLine(d1);
Console.WriteLine(d2);
}
}
MyData myData = new MyData("abcd",1234);
Thread thread = new Thread(myData.threadMethod);
thread.Start();

如果使用在第二節定義的MyThread類,傳遞參數會顯示更簡單 ,代碼如下:

class NewThread : MyThread
{
private String p1;
private int p2;
public NewThread(String p1, int p2)
{
this.p1 = p1;
this.p2 = p2;
}
override public void run()
{
Console.WriteLine(p1);
Console.WriteLine(p2);
}
}
NewThread newThread = new NewThread("hello world", 4321);
newThread.start();

四 、前台和後台線程

使用Thread建立的線程默認情況下是前台線程,在進程 中,只要有一個前台線程未退出,進程就不會終止。主線程就是一個前台線程。 而後台線程不管線程是否結束,只要所有的前台線程都退出(包括正常退出和異 常退出)後,進程就會自動終止。一般後台線程用於處理時間較短的任務,如在 一個Web服務器中可以利用後台線程來處理客戶端發過來的請求信息。而前台線程 一般用於處理需要長時間等待的任務,如在Web服務器中的監聽客戶端請求的程序 ,或是定時對某些系統資源進行掃描的程序。下面的代碼演示了前台和後台線程 的區別。

public static void myStaticThreadMethod()
{
Thread.Sleep(3000);
}
Thread thread = new Thread(myStaticThreadMethod);
// thread.IsBackground = true;
thread.Start();

如果運行上面的代碼,程序會等待3秒後退出 ,如果將注釋去掉,將thread設成後台線程,則程序會立即退出。

要注意 的是,必須在調用Start方法之前設置線程的類型,否則一但線程運行,將無法改 變其類型。

通過BeginXXX方法運行的線程都是後台線程。

五、判 斷多個線程是否都結束的兩種方法

確定所有線程是否都完成了工作的方法 有很多,如可以采用類似於對象計數器的方法,所謂對象計數器,就是一個對象 被引用一次,這個計數器就加1,銷毀引用就減1,如果引用數為0,則垃圾搜集器 就會對這些引用數為0的對象進行回收。

方法一:線程計數器

線程 也可以采用計數器的方法,即為所有需要監視的線程設一個線程計數器,每開始 一個線程,在線程的執行方法中為這個計數器加1,如果某個線程結束(在線程執 行方法的最後為這個計數器減1),為這個計數器減1。然後再開始一個線程,按 著一定的時間間隔來監視這個計數器,如是棕個計數器為0,說明所有的線程都結 束了。當然,也可以不用這個監視線程,而在每一個工作線程的最後(在為計數 器減1的代碼的後面)來監視這個計數器,也就是說,每一個工作線程在退出之前 ,還要負責檢測這個計數器。使用這種方法不要忘了同步這個計數器變量啊,否 則會產生意想不到的後果。

方法二:使用Thread.join方法

join方 法只有在線程結束時才繼續執行下面的語句。可以對每一個線程調用它的join方 法,但要注意,這個調用要在另一個線程裡,而不要在主線程,否則程序會被阻 塞的。

個人感覺這種方法比較好。

線程計數器方法演示:

class ThreadCounter : MyThread
{
private static int count = 0;
private int ms;
private static void increment()
{
lock (typeof(ThreadCounter)) // 必須同步計數器
{
count++;
}
}
private static void decrease()
{
lock (typeof(ThreadCounter))
{
count--;
}
}
private static int getCount()
{
lock (typeof(ThreadCounter))
{
return count;
}
}
public ThreadCounter(int ms)
{
this.ms = ms;
}
override public void run()
{
increment();
Thread.Sleep(ms);
Console.WriteLine(ms.ToString()+"毫秒任務結束");
decrease();
if (getCount() == 0)
Console.WriteLine("所有任務結束");
}
}
ThreadCounter counter1 = new ThreadCounter(3000);
ThreadCounter counter2 = new ThreadCounter(5000);
ThreadCounter counter3 = new ThreadCounter(7000);
counter1.start();
counter2.start();
counter3.start();

上面的代 碼雖然在大多數的時候可以正常工作,但卻存在一個隱患,就是如果某個線程, 假設是counter1,在運行後,由於某些原因,其他的線程並未運行,在這種情況 下,在counter1運行完後,仍然可以顯示出“所有任務結束”的提示 信息,但是counter2和counter3還並未運行。為了消除這個隱患,可以將 increment方法從run中移除,將其放到ThreadCounter的構造方法中,在這時, increment方法中的lock也可以去掉了。代碼如:

public ThreadCounter(int ms)
{
this.ms = ms;
increment();
}

運行上面的程序後,將顯示如圖2的結果。

圖2

使用Thread.join方法演示

private static void threadMethod(Object obj)
{
Thread.Sleep(Int32.Parse(obj.ToString()));
Console.WriteLine(obj + "毫秒任務結束");
}
private static void joinAllThread(object obj)
{
Thread[] threads = obj as Thread[];
foreach (Thread t in threads)
t.Join();
Console.WriteLine("所有的線程結束");
}
static void Main(string[] args)
{
Thread thread1 = new Thread(threadMethod);
Thread thread2 = new Thread(threadMethod);
Thread thread3 = new Thread(threadMethod);
thread1.Start(3000);
thread2.Start(5000);
thread3.Start(7000);
Thread joinThread = new Thread(joinAllThread);
joinThread.Start(new Thread[] { thread1, thread2, thread3 });

}

在運行上面 的代碼後,將會得到和圖2同樣的運行結果。上述兩種方法都沒有線程數的限制, 當然,仍然會受到操作系統和硬件資源的限制。

文章來 源:http://www.cnblogs.com/nokiaguy/archive/2008/07/16/1244746.html

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