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C#中的线程(一)入门

2018-07-06 23:10编辑:booksingoa.com人气:


中文翻译作者把原文放在了"google 协作"上面,GFW屏蔽,不能访问和查看,因此我根据译文和英文原版整理转载到园子里面。

本系列文章可以算是一本很出色的C#线程手册,思路清晰,要点都有介绍,看了后对C#的线程及同步等有了更深入的理解。

线程同步基础

同步要领

锁和线程安全

Interrupt 和 Abort

线程状态

等待句柄

同步环境

使用多线程

单元模式和Windows Forms

BackgroundWorker类

ReaderWriterLock类

线程池

异步委托

计时器

局部储存

高级话题

非阻止同步

Wait和Pulse

Suspend和Resume

终止线程

一、入门

1.     概述与概念

C#支持通过多线程并行地执行代码,一个线程有它独立的执行路径,能够与其它的线程同时地运行。一个C#程序开始于一个单线程,这个单线程是被CLR和操作系统(也称为“主线程”)自动创建的,并具有多线程创建额外的线程。这里的一个简单的例子及其输出:

除非被指定,否则所有的例子都假定以下命名空间被引用了: 
  
using System;
   using System.Threading;

class ThreadTest { static void Main() { Thread t = new Thread (WriteY); t.Start(); // Run WriteY on the new thread while (true) Console.Write ("x"); // Write 'x' forever } static void WriteY() { while (true) Console.Write ("y"); // Write 'y' forever } }

image

主线程创建了一个新线程“t”,它运行了一个重复打印字母"y"的方法, 二分彩,同时主线程重复但因字母“x”。CLR分配每个线程到它自己的内存堆栈上,来保证局部变量的分离运行。在接下来的方法中我们定义了一个局部变量,然后在主线程和新创建的线程上同时地调用这个方法。

static void Main() { new Thread (Go).Start(); // Call Go() on a new thread Go(); // Call Go() on the main thread } static void Go() { // Declare and use a local variable - 'cycles' for (int cycles = 0; cycles < 5; cycles++) Console.Write ('?'); }

image

变量cycles的副本分别在各自的内存堆栈中创建,输出也一样,可预见,会有10个问号输出。当线程们引用了一些公用的目标实例的时候,他们会共享数据。下面是实例:

class ThreadTest { bool done; static void Main() { ThreadTest tt = new ThreadTest(); // Create a common instance new Thread (tt.Go).Start(); tt.Go(); } // Note that Go is now an instance method void Go() { if (!done) { done = true; Console.WriteLine ("Done"); } } } 因为在相同的ThreadTest实例中,两个线程都调用了Go(),它们共享了done字段,这个结果输出的是一个"Done",而不是两个。

image

静态字段提供了另一种在线程间共享数据的方式,下面是一个以done为静态字段的例子:

class ThreadTest { static bool done; // Static fields are shared between all threads static void Main() { new Thread (Go).Start(); Go(); } static void Go() { if (!done) { done = true; Console.WriteLine ("Done"); } } }

上述两个例子足以说明, 另一个关键概念, 那就是线程安全(或反之,它的不足之处! ) 输出实际上是不确定的:它可能(虽然不大可能) , "Done" ,可以被打印两次。然而,如果我们在Go方法里调换指令的顺序, "Done"被打印两次的机会会大幅地上升:

static void Go() { if (!done) { Console.WriteLine ("Done"); done = true; } }

image

问题就是一个线程在判断if块的时候,正好另一个线程正在执行WriteLine语句——在它将done设置为true之前。

补救措施是当读写公共字段的时候,提供一个排他锁;C#提供了lock语句来达到这个目的:

class ThreadSafe { static bool done; static object locker = new object(); static void Main() { new Thread (Go).Start(); Go(); } static void Go() { lock (locker) { if (!done) { Console.WriteLine ("Done"); done = true; } } } }

当两个线程争夺一个锁的时候(在这个例子里是locker),一个线程等待,或者说被阻止到那个锁变的可用。在这种情况下,就确保了在同一时刻只有一个线程能进入临界区,所以"Done"只被打印了1次。代码以如此方式在不确定的多线程环境中被叫做线程安全。

(来源:敦邯新闻网)

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