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C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

發(fā)布時間:2022-04-20 10:27:12 來源:億速云 閱讀:171 作者:iii 欄目:開發(fā)技術

本篇內(nèi)容主要講解“C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建”,感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷,實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建”吧!

線程的作用和意義

線程 被定義為程序的執(zhí)行路徑。每個線程都定義了一個獨特的控制流。如果您的應用程序涉及到復雜的和耗時的操作,那么設置不同的線程執(zhí)行路徑往往是有益的,每個線程執(zhí)行特定的工作。

線程是輕量級進程。一個使用線程的常見實例是現(xiàn)代操作系統(tǒng)中并行編程的實現(xiàn)。使用線程節(jié)省了 CPU 周期的浪費,同時提高了應用程序的效率。

到目前為止我們編寫的程序是一個單線程作為應用程序的運行實例的單一的過程運行的。但是,這樣子應用程序同時只能執(zhí)行一個任務。為了同時執(zhí)行多個任務,它可以被劃分為更小的線程。

線程生命周期

線程生命周期開始于 System.Threading.Thread 類的對象被創(chuàng)建時,結束于線程被終止或完成執(zhí)行時。

下面列出了線程生命周期中的各種狀態(tài):

  • 未啟動狀態(tài):當線程實例被創(chuàng)建但 Start 方法未被調(diào)用時的狀況。

  • 就緒狀態(tài):當線程準備好運行并等待 CPU 周期時的狀況。

  • 不可運行狀態(tài):下面的幾種情況下線程是不可運行的:

    • 已經(jīng)調(diào)用 Sleep 方法

    • 已經(jīng)調(diào)用 Wait 方法

    • 通過 I/O 操作阻塞

  • 死亡狀態(tài):當線程已完成執(zhí)行或已中止時的狀況

C#創(chuàng)建線程

在C# 語言中使用線程時首先需要創(chuàng)建線程,在使用 Thread 類的構造方法創(chuàng)建其實例時,需要用到 ThreadStart 委托或者 ParameterizedThreadStart 委托創(chuàng)建 Thread 類的實例。ThreadStart 委托只能用于無返回值、無參數(shù)的方法,而ParameterizedThreadStart 委托則可以用于帶參數(shù)的方法。

ThreadStar的方式創(chuàng)建

例子:

using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
    class ThreadCreationProgram
    {
        //線程函數(shù)
        public static void CallToChildThread()
        {
            Console.WriteLine("Child thread starts");
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //創(chuàng)建ThreadStart的委托實例
            ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
            Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
            //創(chuàng)建Thread類的實例
            Thread childThread = new Thread(childref);
            childThread.Start(); //開始一個線程
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

運行結果:

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

ParameterizedThreadStart

例子:

using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //創(chuàng)建一個線程委托對象
            ParameterizedThreadStart pts = new ParameterizedThreadStart(PrintEven);
            Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
           // 創(chuàng)建一個線程對象
            Thread childThread = new Thread(pts);
            childThread.Start(10);
            Console.ReadKey();
        }
        //線程跑的函數(shù)
        //打印0~n中的偶數(shù)
        private static void PrintEven(Object n)
        {
            Console.WriteLine("Child thread started");
            for(int i=0; i<=(int)n; i+=2) //類型轉(zhuǎn)換
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
        }
    }
}

運行結果:

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

C#讓線程休眠一會

using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
    class ThreadCreationProgram
    {
        public static void CallToChildThread()
        {
            Console.WriteLine("Child thread starts");
            int sleepfor = 5000;
            Console.WriteLine("Child Thread Paused for {0} seconds", sleepfor / 1000);
            Thread.Sleep(sleepfor);  //讓線程暫停 單位毫秒
            Console.WriteLine("Child thread resumes");
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //創(chuàng)建一個線程的委托
            ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
            Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
            //創(chuàng)建線程的實例
            Thread childThread = new Thread(childref);
            childThread.Start();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

運行結果:最后一行是5s后才打印出來的

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

C#銷毀線程

/*
 銷毀線程
 */
using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
    class ThreadCreationProgram
    {
        //委托函數(shù)
        public static void CallToChildThread()
        {
            try//引起異常的語句
            {
                Console.WriteLine("Child thread starts");
                for(int counter = 0; counter <= 10; counter++)
                {
                    Thread.Sleep(500);
                    Console.WriteLine(counter);
                }
                Console.WriteLine("Child Thread Completed");
                   
            }
            catch(ThreadAbortException e)//錯誤處理代碼
            {
                Console.WriteLine("Thread Abort Exception");
            }
            finally //執(zhí)行的語句
            {
                Console.WriteLine("Could't catch the Thread Exception");
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //創(chuàng)建一個線程的委托實例
            ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
            Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
            //創(chuàng)建一個線程對象
            Thread childThread = new Thread(childref);
            childThread.Start();
            //主線程休眠
            Thread.Sleep(2000);
            Console.WriteLine("In Main:Aborting the Child thread");
            //在調(diào)用此方法的線程上引發(fā)ThreadAbortException,以開始終止此線程的過程。
            //調(diào)用此方法通常會終止線程
            childThread.Abort();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

運行結果:

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

C#線程優(yōu)先級

在C#中線程的優(yōu)先級使用線程的Priority屬性設置即可,默認的優(yōu)先級是Normal。在設置優(yōu)先級后,優(yōu)先級高的線程將優(yōu)先執(zhí)行。優(yōu)先級的值通關ThreadPriority枚舉類型來設置,從低到高分別為Lowest 、BelowNormal、Normal、 AboveNormal、 Highest。

例子:

using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
    class Program
    {
        //奇數(shù)
        public static void PrintOdd()
        {
            Console.WriteLine("List of odd numbers:");
            for (int i = 1; i <= 100; i += 2)
            {
                Console.Write(i + " ");
            }
            Console.WriteLine();
        }
        //偶數(shù)
        public static void PrintEven()
        {
            Console.WriteLine("List of even numbers: ");
            for(int i = 0; i<=100; i+=2)
            {
                Console.Write(i + " ");
            }
            Console.WriteLine();
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //創(chuàng)建線程的委托1
            ThreadStart childref1 = new ThreadStart(PrintEven);
            Console.WriteLine("In Main: Creating the Child1 thread");
            //創(chuàng)建線程1的實例
            Thread childThread1 = new Thread(childref1);
            //設置打印偶數(shù)優(yōu)先級為最低 
            childThread1.Priority = ThreadPriority.Lowest;
            //創(chuàng)建線程的委托2
            ThreadStart childref2 = new ThreadStart(PrintOdd);
            Console.WriteLine("In Main: Creating the Child2 thread");
            //創(chuàng)建線程2的實例
            Thread childThread2 = new Thread(childref2);
            //設置打印奇數(shù)優(yōu)先級為最高 
            childThread2.Priority = ThreadPriority.Highest;
            childThread1.Start();//偶數(shù)  低
            childThread2.Start();//奇數(shù)  高
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

運行的結果:

第一次運行:

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

第二次:

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

第三次:

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

第四次:

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

小結:

從上面的運行效果可以看出,由于輸岀奇數(shù)的線程的優(yōu)先級高于輸出偶數(shù)的線程,所以在輸出結果中優(yōu)先輸出奇數(shù)的次數(shù)會更多。

此外,每次輸出的結果也不是固定的。通過優(yōu)先級是不能控制線程中的先后執(zhí)行順序的,只能是優(yōu)先級高的線程優(yōu)先執(zhí)行的次數(shù)多而已。

線程狀態(tài)控制的方法包括暫停線程 (Sleep)、中斷線程 (Interrupt)、掛起線程 (Suspend)、喚醒線程 (Resume)、終止線程 (Abort)。

lock:給線程加鎖,保證線程同步

sleep 方法能控制線程的暫停時間,從而改變多個線程之間的先后順序,但每次調(diào)用線程的結果是隨機的。線程同步的方法是將線程資源共享,允許控制每次執(zhí)行一個線程,并交替執(zhí)行每個線程。在 C# 語言中實現(xiàn)線程同步可以使用 lock 關鍵字和 Monitor 類、Mutex 類來解決。對于線程同步操作最簡單的一種方式就是使用 lock 關鍵字,通過 lock 關鍵字能保證加鎖的線程只有在執(zhí)行完成后才能執(zhí)行其他線程。

lock的語法如下

lock(object)
 {
    //臨界區(qū)代碼
 }

這里 lock 后面通常是一個 Object 類型的值,也可以使用 this 關鍵字來表示。

最好是在 lock 中使用私有的非靜態(tài)或負變量或私有的靜態(tài)成員變量,即使用 Private 或 Private static 修飾的成員。

例如:

private Object obj = new Object();
lock (obj)
{
    //臨界區(qū)代碼
}

一個更具體的實例

using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
    class Program
    {
        //打印偶數(shù)
        public void PrintEven()
        {
            //lock上鎖保證執(zhí)行完該線程才跑其他線程
           lock(this)
            {
                for(int i=0; i<=10; i+=2)
                {
                    //獲取當前線程的名字
                    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "--" + i);
                }
            }
        }
        //打印奇數(shù)
        public void PrintOdd()
        {
            lock (this)
            {
                for (int i = 1; i <= 10; i += 2)
                {
                    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "--" + i);
                }
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //因為下面要用到program類中的非靜態(tài)函數(shù),所以先創(chuàng)建該類對象
            Program program = new Program();
            //創(chuàng)建線程1的托管
            ThreadStart ts1 = new ThreadStart(program.PrintOdd);
            //創(chuàng)建線程1
            Thread t1 = new Thread(ts1);
            t1.Name = "打印奇數(shù)的線程";
            //跑線程1
            t1.Start();
            ThreadStart ts2 = new ThreadStart(program.PrintEven);
            Thread t2 = new Thread(ts2);
            t2.Name = "打印偶數(shù)的線程";
            t2.Start();
        }
    }
        
  
   
}

運行結果:

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

Monitor:鎖定資源

和lock用法本質(zhì)是一樣的,使用Monitor類鎖定資源的語法如下:

Monitor.Enter(object);
try
{
    //臨界區(qū)代碼
}
finally
{
    Monitor.Exit(object);
}

這里的object與lock中的object一樣。

具體例子

sing System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
    class Program
    {
        public void PrintEven()
        {
            //在指定對象上獲取排它鎖
            Monitor.Enter(this);
            try//臨界區(qū)代碼
            {
                for(int i=0; i<=10; i+=2)
                {
                    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "--" + i);
                }
            }
            finally
            {
                //釋放指定對象的排它鎖
                Monitor.Exit(this);
            }
        }
        public void PrintOdd()
        {
            Monitor.Enter(this);
            try
            {
                for(int i=1; i<=10; i+=2)
                {
                    Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "--" + i);
                }
            }
            finally
            {
                Monitor.Exit(this);
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //下面創(chuàng)建委托對象時調(diào)用的是Program類的非靜態(tài)方法,
            //所先創(chuàng)建一個program對象
            Program program = new Program();
            //實例化一個委托
            ThreadStart ts1 = new ThreadStart(program.PrintOdd);
            //創(chuàng)建一個線程
            Thread t1 = new Thread(ts1);
            //給線程名字賦值
            t1.Name = "打印奇數(shù)的線程";
            //開跑線程
            t1.Start();
            ThreadStart ts2 = new ThreadStart(program.PrintEven);
            Thread t2 = new Thread(ts2);
            t2.Name = "打印偶數(shù)的線程";
            t2.Start();
        }
    }
}

運行結果:

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

Monitor 類的用法雖然比 lock 關鍵字復雜,但其能添加等待獲得鎖定的超時值,這樣就不會無限期等待獲得對象鎖。使用 TryEnter() 方法可以給它傳送一個超時值,決定等待獲得對象鎖的最長時間。

使用 TryEnter() 方法設置獲得對象鎖的時間的語法如下:

Monitor.TryEnter(object, 毫秒數(shù) );

Mutex:互斥鎖

Mutex類也是用于線程同步操作的類,當多個線程同時訪問一個資源識保證只有一個線程訪問資源。在Mutex類中,WaitOne()方法用于等待資源被釋放,ReleaseMutex()方法用于釋放資源。 WaitOne()方法在等待ReleMutex()方法執(zhí)行后才會結束。

例子:

using System;
using System.Threading;
namespace MultithreadingApplication
{
    class Program
    {
        //創(chuàng)建一個鎖對象
        private static Mutex mutex = new Mutex();
        public static void PakingSpace(object num)
        {
            if(mutex.WaitOne())//等待釋放資源,當前資源沒調(diào)用時為true
            {
                try
                {
                    Console.WriteLine("車牌號{0}的車駛入!", num);
                    Thread.Sleep(1000);//線程休眠一秒
                }
                finally
                {
                    Console.WriteLine("車牌號{0}的車離開!", num);
                    mutex.ReleaseMutex(); //釋放鎖資源
                }
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            //創(chuàng)建一個委托帶參數(shù)的
            ParameterizedThreadStart ts = new ParameterizedThreadStart(PakingSpace);
            //創(chuàng)建一個線程
            Thread t1 = new Thread(ts);
            t1.Start("A123456");
            Thread t2 = new Thread(ts);
            t2.Start("B00000");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

運行結果:

C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建

到此,相信大家對“C#線程的作用是什么及怎么創(chuàng)建”有了更深的了解,不妨來實際操作一番吧!這里是億速云網(wǎng)站,更多相關內(nèi)容可以進入相關頻道進行查詢,關注我們,繼續(xù)學習!

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