C#多線程系列之線程的創(chuàng)建和生命周期
1，獲取當(dāng)前線程信息
Thread.CurrentThread 是一個 靜態(tài)的 Thread 類，Thread 的CurrentThread 屬性，可以獲取到當(dāng)前運(yùn)行線程的一些信息，其定義如下：
public static System.Threading.Thread CurrentThread { get; }Thread 類有很多屬性和方法，這里就不列舉了，后面的學(xué)習(xí)會慢慢熟悉更多 API 和深入了解使用。
這里有一個簡單的示例：
static void Main(string[] args)
{
Thread thread = new Thread(OneTest);
thread.Name = "Test";
thread.Start();
Console.ReadKey();
}
public static void OneTest()
{
Thread thisTHread = Thread.CurrentThread;
Console.WriteLine("線程標(biāo)識：" + thisTHread.Name);
Console.WriteLine("當(dāng)前地域：" + thisTHread.CurrentCulture.Name); // 當(dāng)前地域
Console.WriteLine("線程執(zhí)行狀態(tài)：" + thisTHread.IsAlive);
Console.WriteLine("是否為后臺線程：" + thisTHread.IsBackground);
Console.WriteLine("是否為線程池線程"+thisTHread.IsThreadPoolThread);
}輸出
線程標(biāo)識：Test 當(dāng)前地域：zh-CN 線程執(zhí)行狀態(tài)：True 是否為后臺線程：False 是否為線程池線程False
2，管理線程狀態(tài)
一般認(rèn)為，線程有五種狀態(tài)：
新建(new 對象) 、就緒(等待CPU調(diào)度)、運(yùn)行(CPU正在運(yùn)行)、阻塞(等待阻塞、同步阻塞等)、死亡(對象釋放)。
理論的東西不說太多，直接擼代碼。
2.1 啟動與參數(shù)傳遞
新建線程簡直滾瓜爛熟，無非 new 一下，然后 Start()。
Thread thread = new Thread();
Thread 的構(gòu)造函數(shù)有四個：
public Thread(ParameterizedThreadStart start); public Thread(ThreadStart start); public Thread(ParameterizedThreadStart start, int maxStackSize); public Thread(ThreadStart start, int maxStackSize);
我們以啟動新的線程時傳遞參數(shù)來舉例，使用這四個構(gòu)造函數(shù)呢？
2.1.1 ParameterizedThreadStart
ParameterizedThreadStart 是一個委托，構(gòu)造函數(shù)傳遞的參數(shù)為需要執(zhí)行的方法，然后在 Start 方法中傳遞參數(shù)。
需要注意的是，傳遞的參數(shù)類型為 object，而且只能傳遞一個。
代碼示例如下：
static void Main(string[] args)
{
string myParam = "abcdef";
ParameterizedThreadStart parameterized = new ParameterizedThreadStart(OneTest);
Thread thread = new Thread(parameterized);
thread.Start(myParam);
Console.ReadKey();
}
public static void OneTest(object obj)
{
string str = obj as string;
if (string.IsNullOrEmpty(str))
return;
Console.WriteLine("新的線程已經(jīng)啟動");
Console.WriteLine(str);
}2.1.2 使用靜態(tài)變量或類成員變量
此種方法不需要作為參數(shù)傳遞，各個線程共享堆棧。
優(yōu)點(diǎn)是不需要裝箱拆箱，多線程可以共享空間；缺點(diǎn)是變量是大家都可以訪問，此種方式在多線程競價時，可能會導(dǎo)致多種問題(可以加鎖解決)。
下面使用兩個變量實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞：
class Program
{
private string A = "成員變量";
public static string B = "靜態(tài)變量";
static void Main(string[] args)
{
// 創(chuàng)建一個類
Program p = new Program();
Thread thread1 = new Thread(p.OneTest1);
thread1.Name = "Test1";
thread1.Start();
Thread thread2 = new Thread(OneTest2);
thread2.Name = "Test2";
thread2.Start();
Console.ReadKey();
}
public void OneTest1()
{
Console.WriteLine("新的線程已經(jīng)啟動");
Console.WriteLine(A); // 本身對象的其它成員
}
public static void OneTest2()
{
Console.WriteLine("新的線程已經(jīng)啟動");
Console.WriteLine(B); // 全局靜態(tài)變量
}
}2.1.3 委托與Lambda
原理是 Thread 的構(gòu)造函數(shù) public Thread(ThreadStart start);，ThreadStart 是一個委托，其定義如下
public delegate void ThreadStart();
使用委托的話，可以這樣寫
static void Main(string[] args)
{
System.Threading.ThreadStart start = DelegateThread;
Thread thread = new Thread(start);
thread.Name = "Test";
thread.Start();
Console.ReadKey();
}
public static void DelegateThread()
{
OneTest("a", "b", 666, new Program());
}
public static void OneTest(string a, string b, int c, Program p)
{
Console.WriteLine("新的線程已經(jīng)啟動");
}有那么一點(diǎn)點(diǎn)麻煩，不過我們可以使用 Lambda 快速實(shí)現(xiàn)。
使用 Lambda 示例如下：
static void Main(string[] args)
{
Thread thread = new Thread(() =>
{
OneTest("a", "b", 666, new Program());
});
thread.Name = "Test";
thread.Start();
Console.ReadKey();
}
public static void OneTest(string a, string b, int c, Program p)
{
Console.WriteLine("新的線程已經(jīng)啟動");
}提示：如果需要處理的算法比較簡單的話，可以直接寫進(jìn)委托中，不需要另外寫方法啦。
可以看到，C# 是多么的方便。
2.2 暫停與阻塞
Thread.Sleep() 方法可以將當(dāng)前線程掛起一段時間，Thread.Join() 方法可以阻塞當(dāng)前線程一直等待另一個線程運(yùn)行至結(jié)束。
在等待線程 Sleep() 或 Join() 的過程中，線程是阻塞的(Blocket)。
阻塞的定義：當(dāng)線程由于特點(diǎn)原因暫停執(zhí)行，那么它就是阻塞的。
如果線程處于阻塞狀態(tài)，線程就會交出他的 CPU 時間片，并且不會消耗 CPU 時間，直至阻塞結(jié)束。
阻塞會發(fā)生上下文切換。
代碼示例如下：
static void Main(string[] args)
{
Thread thread = new Thread(OneTest);
thread.Name = "小弟弟";
Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:大家在吃飯，吃完飯后要帶小弟弟逛街");
Console.WriteLine("吃完飯了");
Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:小弟弟開始玩游戲");
thread.Start();
// 化妝 5 s
Console.WriteLine("不管他，大姐姐化妝先"); Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));
Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:化完妝，等小弟弟打完游戲");
thread.Join();
Console.WriteLine("打完游戲了嘛？" + (!thread.IsAlive ? "true" : "false"));
Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:走，逛街去");
Console.ReadKey();
}
public static void OneTest()
{
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "開始打游戲");
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:第幾局：" + i);
Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(2)); // 休眠 2 秒
}
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "打完了");
}Join() 也可以實(shí)現(xiàn)簡單的線程同步，即一個線程等待另一個線程完成。
2.3 線程狀態(tài)
ThreadState 是一個枚舉，記錄了線程的狀態(tài)，我們可以從中判斷線程的生命周期和健康情況。
其枚舉如下：
| 枚舉 | 值 | 說明 |
|---|---|---|
| Initialized | 0 | 此狀態(tài)指示線程已初始化但尚未啟動。 |
| Ready | 1 | 此狀態(tài)指示線程因無可用的處理器而等待使用處理器。 線程準(zhǔn)備在下一個可用的處理器上運(yùn)行。 |
| Running | 2 | 此狀態(tài)指示線程當(dāng)前正在使用處理器。 |
| Standby | 3 | 此狀態(tài)指示線程將要使用處理器。 一次只能有一個線程處于此狀態(tài)。 |
| Terminated | 4 | 此狀態(tài)指示線程已完成執(zhí)行并已退出。 |
| Transition | 6 | 此狀態(tài)指示線程在可以執(zhí)行前等待處理器之外的資源。 例如，它可能正在等待其執(zhí)行堆棧從磁盤中分頁。 |
| Unknown | 7 | 線程的狀態(tài)未知。 |
| Wait | 5 | 此狀態(tài)指示線程尚未準(zhǔn)備好使用處理器，因?yàn)樗诘却鈬僮魍瓿苫虻却Y源釋放。 當(dāng)線程就緒后，將對其進(jìn)行重排。 |
但是里面有很多枚舉類型是沒有用處的，我們可以使用一個這樣的方法來獲取更加有用的信息：
public static ThreadState GetThreadState(ThreadState ts)
{
return ts & (ThreadState.Unstarted |
ThreadState.WaitSleepJoin |
ThreadState.Stopped);
}根據(jù) 2.2 中的示例，我們修改一下 Main 中的方法：
static void Main(string[] args)
{
Thread thread = new Thread(OneTest);
thread.Name = "小弟弟";
Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:大家在吃飯，吃完飯后要帶小弟弟逛街");
Console.WriteLine("吃完飯了");
Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:小弟弟開始玩游戲");
Console.WriteLine("弟弟在干嘛？(線程狀態(tài))：" + Enum.GetName(typeof(ThreadState), GetThreadState(thread.ThreadState)));
thread.Start();
Console.WriteLine("弟弟在干嘛？(線程狀態(tài))：" + Enum.GetName(typeof(ThreadState), GetThreadState(thread.ThreadState)));
// 化妝 5 s
Console.WriteLine("不管他，大姐姐化妝先"); Thread.Sleep(TimeSpan.FromSeconds(5));
Console.WriteLine("弟弟在干嘛？(線程狀態(tài))：" + Enum.GetName(typeof(ThreadState), GetThreadState(thread.ThreadState)));
Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:化完妝，等小弟弟打完游戲");
thread.Join();
Console.WriteLine("弟弟在干嘛？(線程狀態(tài))：" + Enum.GetName(typeof(ThreadState), GetThreadState(thread.ThreadState)));
Console.WriteLine("打完游戲了嘛？" + (!thread.IsAlive ? "true" : "false"));
Console.WriteLine($"{DateTime.Now}:走，逛街去");
Console.ReadKey();
}代碼看著比較亂，請復(fù)制到項(xiàng)目中運(yùn)行一下。
輸出示例：
2020/4/11 11:01:48:大家在吃飯，吃完飯后要帶小弟弟逛街 吃完飯了 2020/4/11 11:01:48:小弟弟開始玩游戲 弟弟在干嘛？(線程狀態(tài))：Unstarted 弟弟在干嘛？(線程狀態(tài))：Running 不管他，大姐姐化妝先 小弟弟開始打游戲 2020/4/11 11:01:48:第幾局：0 2020/4/11 11:01:50:第幾局：1 2020/4/11 11:01:52:第幾局：2 弟弟在干嘛？(線程狀態(tài))：WaitSleepJoin 2020/4/11 11:01:53:化完妝，等小弟弟打完游戲 2020/4/11 11:01:54:第幾局：3 2020/4/11 11:01:56:第幾局：4 2020/4/11 11:01:58:第幾局：5 2020/4/11 11:02:00:第幾局：6 2020/4/11 11:02:02:第幾局：7 2020/4/11 11:02:04:第幾局：8 2020/4/11 11:02:06:第幾局：9 小弟弟打完了 弟弟在干嘛？(線程狀態(tài))：Stopped 打完游戲了嘛？true 2020/4/11 11:02:08:走，逛街去
可以看到 Unstarted、WaitSleepJoin、Running、Stopped四種狀態(tài)，即未開始（就緒）、阻塞、運(yùn)行中、死亡。
2.4 終止
.Abort() 方法不能在 .NET Core 上使用，不然會出現(xiàn) System.PlatformNotSupportedException:“Thread abort is not supported on this platform.” 。
后面關(guān)于異步的文章會講解如何實(shí)現(xiàn)終止。
由于 .NET Core 不支持，就不理會這兩個方法了。這里只列出 API，不做示例。
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| Abort() | 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。 |
| Abort(Object) | 引發(fā)在其上調(diào)用的線程中的 ThreadAbortException以開始處理終止線程，同時提供有關(guān)線程終止的異常信息。 調(diào)用此方法通常會終止線程。 |
Abort() 方法給線程注入 ThreadAbortException 異常，導(dǎo)致程序被終止。但是不一定可以終止線程。
2.5 線程的不確定性
線程的不確定性是指幾個并行運(yùn)行的線程，不確定在下一刻 CPU 時間片會分配給誰(當(dāng)然，分配有優(yōu)先級)。
對我們來說，多線程是同時運(yùn)行的，但一般 CPU 沒有那么多核，不可能在同一時刻執(zhí)行所有的線程。CPU 會決定某個時刻將時間片分配給多個線程中的一個線程，這就出現(xiàn)了 CPU 的時間片分配調(diào)度。
執(zhí)行下面的代碼示例，你可以看到，兩個線程打印的順序是不確定的，而且每次運(yùn)行結(jié)果都不同。
CPU 有一套公式確定下一次時間片分配給誰，但是比較復(fù)雜，需要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成原理和操作系統(tǒng)。
留著下次寫文章再講。
static void Main(string[] args)
{
Thread thread1 = new Thread(Test1);
Thread thread2 = new Thread(Test2);
thread1.Start();
thread2.Start();
Console.ReadKey();
}
public static void Test1()
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine("Test1:" + i);
}
}
public static void Test2()
{
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine("Test2:" + i);
}
}2.6 線程優(yōu)先級、前臺線程和后臺線程
Thread.Priority 屬性用于設(shè)置線程的優(yōu)先級，Priority 是一個 ThreadPriority 枚舉，其枚舉類型如下
| 枚舉 | 值 | 說明 |
|---|---|---|
| AboveNormal | 3 | 可以將 安排在具有 Highest 優(yōu)先級的線程之后，在具有 Normal 優(yōu)先級的線程之前。 |
| BelowNormal | 1 | 可以將 Thread 安排在具有 Normal 優(yōu)先級的線程之后，在具有 Lowest 優(yōu)先級的線程之前。 |
| Highest | 4 | 可以將 Thread 安排在具有任何其他優(yōu)先級的線程之前。 |
| Lowest | 0 | 可以將 Thread 安排在具有任何其他優(yōu)先級的線程之后。 |
| Normal | 2 | 可以將 Thread 安排在具有 AboveNormal 優(yōu)先級的線程之后，在具有 BelowNormal 優(yōu)先級的線程之前。 默認(rèn)情況下，線程具有 Normal 優(yōu)先級。 |
優(yōu)先級排序：Highest > AboveNormal > Normal > BelowNormal > Lowest。
Thread.IsBackgroundThread 可以設(shè)置線程是否為后臺線程。
前臺線程的優(yōu)先級大于后臺線程，并且程序需要等待所有前臺線程執(zhí)行完畢后才能關(guān)閉；而當(dāng)程序關(guān)閉是，無論后臺線程是否在執(zhí)行，都會強(qiáng)制退出。
2.7 自旋和休眠
當(dāng)線程處于進(jìn)入休眠狀態(tài)或解除休眠狀態(tài)時，會發(fā)生上下文切換，這就帶來了昂貴的消耗。
而線程不斷運(yùn)行，就會消耗 CPU 時間，占用 CPU 資源。
對于過短的等待，應(yīng)該使用自旋(spin)方法，避免發(fā)生上下文切換；過長的等待應(yīng)該使線程休眠，避免占用大量 CPU 時間。
我們可以使用最為熟知的 Sleep() 方法休眠線程。有很多同步線程的類型，也使用了休眠手段等待線程（已經(jīng)寫好草稿啦）。
自旋的意思是，沒事找事做。
例如：
public static void Test(int n)
{
int num = 0;
for (int i=0;i<n;i++)
{
num += 1;
}
}通過做一些簡單的運(yùn)算，來消耗時間，從而達(dá)到等待的目的。
C# 中有關(guān)于自旋的自旋鎖和 Thread.SpinWait(); 方法，在后面的線程同步分類中會說到自旋鎖。
Thread.SpinWait() 在極少數(shù)情況下，避免線程使用上下文切換很有用。其定義如下
public static void SpinWait(int iterations);
SpinWait 實(shí)質(zhì)上是（處理器）使用了非常緊密的循環(huán)，并使用 iterations 參數(shù)指定的循環(huán)計(jì)數(shù)。 SpinWait 等待時間取決于處理器的速度。
SpinWait 無法使你準(zhǔn)確控制等待時間，主要是使用一些鎖時用到，例如 Monitor.Enter。
到此這篇關(guān)于C#多線程系列之線程的創(chuàng)建和生命周期的文章就介紹到這了。希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
相關(guān)文章
C#基于DBContext(EF)實(shí)現(xiàn)通用增刪改查的REST方法實(shí)例
這篇文章主要介紹了C#基于DBContext(EF)實(shí)現(xiàn)通用增刪改查的REST方法實(shí)例,是C#程序設(shè)計(jì)中非常實(shí)用的技巧,需要的朋友可以參考下2014-10-10
這篇文章主要介紹了詳解C#讀寫Excel的幾種方法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2019-12-12
C#利用ms office實(shí)現(xiàn)office轉(zhuǎn)pdf的示例代碼
這篇文章主要介紹了C#利用ms office實(shí)現(xiàn)office轉(zhuǎn)pdf的詳細(xì)方法,文中通過代碼示例和圖文講解的非常詳細(xì),對大家的學(xué)習(xí)或工作有一定的幫助,需要的朋友可以參考下2024-09-09
在本篇文章里小編給大家整理的是關(guān)于c# this關(guān)鍵字用法以及相關(guān)實(shí)例代碼，有興趣的朋友們可以學(xué)習(xí)下。2020-02-02
一種是把所有中文字符集合起來組成一個對照表；另一種是依照漢字在Unicode編碼表中的排序來確定拼音的首字母。碰到多音字時就以常用的為準(zhǔn)（第一種方法中可以自行更改，方法為手動把該漢字移動到對應(yīng)的拼音首字母隊(duì)列，我們這里介紹第二種2015-06-06
C#制作多線程處理強(qiáng)化版網(wǎng)絡(luò)爬蟲
這篇文章主要介紹了C#制作多線程處理強(qiáng)化版網(wǎng)絡(luò)爬蟲的相關(guān)代碼，有想學(xué)習(xí)C#多線程編程的小伙伴可以參考下2016-09-09
c# 兩個數(shù)組比較,將重復(fù)部分去掉,返回不重復(fù)部分的實(shí)現(xiàn)
下面小編就為大家?guī)硪黄猚# 兩個數(shù)組比較,將重復(fù)部分去掉,返回不重復(fù)部分的實(shí)現(xiàn)方法。小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在就分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧2016-12-12
這篇文章主要介紹了C#-WinForm跨線程修改UI界面的示例，幫助大家更好的理解和使用c#，感興趣的朋友可以了解下2021-01-01
在Framework 4.0中:找出新增的方法與新增的類(一)
經(jīng)?？吹接型瑢W(xué)在討論Framework 4 的新特性，新方法，于是想寫個程序找出framework4.0中新增的方法和類2013-05-05
C# 實(shí)現(xiàn)Distinct將對象按條件去重
這篇文章主要介紹了C# 實(shí)現(xiàn)Distinct將對象按條件去重，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2020-12-12