C#线程系列讲座(2):Thread类的应用

简介:
本文为原创,如需转载,请注明作者和出处,谢谢!

上一篇:C#线程系列讲座(1):BeginInvoke和EndInvoke方法 

一、             Thread类的基本用法

通过System.Threading.Thread类可以开始新的线程,并在线程堆栈中运行静态或实例方法。可以通过Thread类的的构造方法传递一个无参数,并且不返回值(返回void)的委托(ThreadStart),这个委托的定义如下:

[ComVisibleAttribute(true)]

public delegate void ThreadStart()

我们可以通过如下的方法来建立并运行一个线程。

复制代码
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,线程才会运行
        }
    }
}
复制代码

    除了运行静态的方法,还可以在线程中运行实例方法,代码如下:


复制代码
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();
        }
    }
}
复制代码

     如果读者的方法很简单,或出去某种目的,也可以通过匿名委托或 Lambda 表达式来为 Thread 的构造方法赋值,代码如下:

Thread thread3  =   new  Thread( delegate () { Console.WriteLine( " 匿名委托 " ); });
thread3.Start();

Thread thread4 
=   new  Thread(( )  =>  { Console.WriteLine( " Lambda表达式 " ); });
thread4.Start();

    其中Lambda表达式前面的( )表示没有参数。

    为了区分不同的线程,还可以为Thread类的Name属性赋值,代码如下:


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

    如果将上面thread1thread5放到一起执行,由于系统对线程的调度不同,输出的结果是不定的,如图1是一种可能的输出结果。



                                                                 图1

二、 定义一个线程类


    
我们可以将 Thread 类封装在一个 MyThread 类中,以使任何从 MyThread 继承的类都具有多线程能力。 MyThread 类的代码如下:

复制代码
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();
        }
    }
}
复制代码

    可以用下面的代码来使用MyThread类。

复制代码

class  NewThread : MyThread
{
      
override   public   void  run()
      {
          Console.WriteLine(
" 使用MyThread建立并运行线程 " );
      }
  }

  
static   void  Main( string [] args)
  {

      NewThread nt 
=   new  NewThread();
      nt.start();
  }
复制代码

     我们还可以利用MyThread来为线程传递任意复杂的参数。详细内容见下节。

三、     为线程传递参数

Thread类有一个带参数的委托类型的重载形式。这个委托的定义如下:

[ComVisibleAttribute(false)]

public delegate void ParameterizedThreadStart(Object obj)

这个Thread类的构造方法的定义如下:

 

public  Thread(ParameterizedThreadStart start);

下面的代码使用了这个带参数的委托向线程传递一个字符串参数:

复制代码
public   static   void  myStaticParamThreadMethod(Object obj)
{
    Console.WriteLine(obj);
}

static   void  Main( string [] args)
{
      Thread thread 
=   new  Thread(myStaticParamThreadMethod);
      thread.Start(
" 通过委托的参数传值 " );
}
复制代码

要注意的是,如果使用的是不带参数的委托,不能使用带参数的Start方法运行线程,否则系统会抛出异常。但使用带参数的委托,可以使用thread.Start()来运行线程,这时所传递的参数值为null

     也可以定义一个类来传递参数值,如下面的代码如下:

复制代码
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();
复制代码

     如果使用在第二节定义的 MyThread 类,传递参数会显示更简单,代码如下:

复制代码
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();
复制代码

四、     前台和后台线程

     使用 Thread 建立的线程默认情况下是前台线程,在进程中,只要有一个前台线程未退出,进程就不会终止。主线程就是一个前台线程。而后台线程不管线程是否结束,只要所有的前台线程都退出(包括正常退出和异常退出)后,进程就会自动终止。一般后台线程用于处理时间较短的任务,如在一个 Web 服务器中可以利用后台线程来处理客户端发过来的请求信息。而前台线程一般用于处理需要长时间等待的任务,如在 Web 服务器中的监听客户端请求的程序,或是定时对某些系统资源进行扫描的程序。下面的代码演示了前台和后台线程的区别。

复制代码
public   static   void  myStaticThreadMethod()
{
    Thread.Sleep(
3000 );
}

Thread thread 
=   new  Thread(myStaticThreadMethod);
//  thread.IsBackground = true;
thread.Start();
复制代码

    如果运行上面的代码,程序会等待3秒后退出,如果将注释去掉,将thread设成后台线程,则程序会立即退出。

    要注意的是,必须在调用Start方法之前设置线程的类型,否则一但线程运行,将无法改变其类型。

    通过BeginXXX方法运行的线程都是后台线程

五、   判断多个线程是否都结束的两种方法

确定所有线程是否都完成了工作的方法有很多,如可以采用类似于对象计数器的方法,所谓对象计数器,就是一个对象被引用一次,这个计数器就加1,销毁引用就减1,如果引用数为0,则垃圾搜集器就会对这些引用数为0的对象进行回收。

方法一:线程计数器

线程也可以采用计数器的方法,即为所有需要监视的线程设一个线程计数器,每开始一个线程,在线程的执行方法中为这个计数器加1,如果某个线程结束(在线程执行方法的最后为这个计数器减1),为这个计数器减1。然后再开始一个线程,按着一定的时间间隔来监视这个计数器,如是棕个计数器为0,说明所有的线程都结束了。当然,也可以不用这个监视线程,而在每一个工作线程的最后(在为计数器减1的代码的后面)来监视这个计数器,也就是说,每一个工作线程在退出之前,还要负责检测这个计数器。使用这种方法不要忘了同步这个计数器变量啊,否则会产生意想不到的后果。

方法二:使用Thread.join方法

join方法只有在线程结束时才继续执行下面的语句。可以对每一个线程调用它的join方法,但要注意,这个调用要在另一个线程里,而不要在主线程,否则程序会被阻塞的。

    个人感觉这种方法比较好。

     线程计数器方法演示:

复制代码
     class  ThreadCounter : MyThread
    {
        
private   static   int  count  =   0 ;
        
private   int  ms;
        
private   static   void  increment()
        {
            
lock  ( typeof (ThreadCounter))   //  必须同步计数器
            {
                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()
+ " 毫秒任务结束 " );
            decrease();
            
if  (getCount()  ==   0 )
                Console.WriteLine(
" 所有任务结束 " );
        }
    }


ThreadCounter counter1 
=   new  ThreadCounter( 3000 );
ThreadCounter counter2 
=   new  ThreadCounter( 5000 );
ThreadCounter counter3 
=   new  ThreadCounter( 7000 );

counter1.start();
counter2.start();
counter3.start();
复制代码

    上面 代码 虽然在大多数的时候可以正常工作,但却存在一个隐患,就是如果某个线程,假设是counter1,在运行后,由于某些原因,其他的线程并未运行,在这种情况下,在counter1运行完后,仍然可以显示出“所有任务结束”的提示信息,但是counter2和counter3还并未运行。为了消除这个隐患,可以将increment方法从run中移除,将其放到ThreadCounter的构造方法中,在这时,increment方法中的lock也可以去掉了。代码如:

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

    运行上面的程序后,将显示如图2的结果。



                                                                 图2

使用Thread.join方法演示


复制代码
private   static   void  threadMethod(Object obj)
{
    Thread.Sleep(Int32.Parse(obj.ToString()));
    Console.WriteLine(obj 
+   " 毫秒任务结束 " );
}
private   static   void  joinAllThread( object  obj)
{
    Thread[] threads 
=  obj  as  Thread[];
    
foreach  (Thread t  in  threads)
        t.Join();
    Console.WriteLine(
" 所有的线程结束 " );
}

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 });

}
复制代码

    在运行上面的代码后,将会得到和图2同样的运行结果。上述两种方法都没有线程数的限制,当然,仍然会受到操作系统和硬件资源的限制。

下一篇:
C#线程系列讲座(3):线程池和文件下载服务器 

本文转自银河使者博客园博客,原文链接http://www.cnblogs.com/nokiaguy/archive/2008/07/16/1244746.html如需转载请自行联系原作者


银河使者

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