多線程概念
什么是進程？
當一個程序開始運行時，它就是一個進程，進程包括運行中的程序和程序所使用到的內(nèi)存和系統(tǒng)資源。而一個進程又是由多個線程所組成的。
什么是線程？
線程是程序中的一個執(zhí)行流，每個線程都有自己的專有寄存器(棧指針、程序計數(shù)器等)，但代碼區(qū)是共享的，即不同的線程可以執(zhí)行同樣的函數(shù)。
什么是多線程？
多線程是指程序中包含多個執(zhí)行流，即在一個程序中可以同時運行多個不同的線程來執(zhí)行不同的任務，也就是說允許單個程序創(chuàng)建多個并行執(zhí)行的線程來完成各自的任務。
多線程的好處：
可以提高 CPU 的利用率。在多線程程序中，一個線程必須等待的時候， CPU 可以運行其它的線程而不是等待，這樣就大大提高了程序的效率。
多線程的不利方面：
線程也是程序，所以線程需要占用內(nèi)存，線程越多占用內(nèi)存也越多； 多線程需要協(xié)調(diào)和管理，所以需要 CPU 時間跟蹤線程； 線程之間對共享資源的訪問會相互影響，必須解決競用共享資源的問題；線程太多會導致控制太復雜，最終可能造成很多Bug；
實例
C#編程中的多線程機制進行探討。為了省去創(chuàng)建 GUI 那些繁瑣的步驟，更清晰地逼近線程的本質(zhì)，接下來的所有程序都是控制臺程序，程序最后的Console.ReadLine()是為了使程序中途停下來，以便看清楚執(zhí)行過程中的輸出。
任何程序在執(zhí)行時，至少有一個主線程。
using System;
using System.Threading;
namespace ThreadTest
{
? ? class Program
? ? {
? ? ? ? static void Main(string[] args)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Thread.CurrentThread.Name = "System Thread";//給當前線程起名為"System Thread"
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "'Status:" + Thread.CurrentThread.ThreadState);
? ? ? ? ? ? Console.ReadLine();
? ? ? ? }
? ? }
}
輸出如下：
System Thread's Status:Running
在這里，我們通過 Thread 類的靜態(tài)屬性 CurrentThread 獲取了當前執(zhí)行的線程，對其 Name 屬性賦值“SystemThread”，最后還輸出了它的當前狀態(tài)（ ThreadState）。
CurrentThread 是類Thread的靜態(tài)屬性 具體可查看API文檔
所有與多線程機制應用相關(guān)的類都是放在System.Threading 命名空間中的
Thread 類來創(chuàng)建和控制線程， ThreadPool 類用于管理線程
池等。（此外還提供解決了線程執(zhí)行安排，死鎖，線程間通訊等實際問題的機制。）
如何操縱一個線程：
Thread 類有幾個至關(guān)重要的方法，描述如下：
Start()：啟動線程；
Sleep(int)：靜態(tài)方法，暫停當前線程指定的毫秒數(shù)；
Abort()：通常使用該方法來終止一個線程；
Suspend()：該方法并不終止未完成的線程，它僅僅掛起線程，以后還可恢復；
Resume()：恢復被 Suspend()方法掛起的線程的執(zhí)行。
Join()：阻塞調(diào)用線程，直到某個線程終止時為止。
創(chuàng)建線程
使用 Thread 類創(chuàng)建線程時， 只需提供線程入口
即可。（線程入口使程序知道該讓這個線程干什么事）
創(chuàng)建線程的語法:
Thread newThread = new Thread(方法);
注意：方法可以是靜態(tài)的也可以為非靜態(tài)
方法可以是本類的也可以為非本類
思考：如果線程的入口方法帶參數(shù)怎么辦？
線程的參數(shù)請由對象或類進行承載
線程的執(zhí)行
在 C#中，線程入口是通過 ThreadStart 代理（ delegate）來提供的，你可以把
ThreadStart理解為一個委托，指向線程要執(zhí)行的函數(shù)，當調(diào)用Thread.Start()
方法后，線程就開始執(zhí)行 ThreadStart 所代表或者說指向的函數(shù)。
語法:
Thread(自定義的線程對象的方法).Start();
線程的休眠
使用靜態(tài)方法 Thread.Sleep(n)可以讓線程休眠
n表示休眠的毫秒數(shù)
阻塞調(diào)用線程
使用方法 自定義線程.Join()可以讓調(diào)用線程阻塞
阻塞的時間為某線程終止為止
終止線程
使用方法 自定義線程.Abort()可以讓線程終止
終止的線程無法再次啟動
線程的狀態(tài)
Thread.ThreadState 屬性
這個屬性代表了線程運行時狀態(tài)，在不同的情況下有不同的值，我們有時候可以通過對該值的判斷來設計程序流程。
ThreadState 屬性的取值如下：
Aborted：線程已停止；
AbortRequested：線程的 Thread.Abort()方法已被調(diào)用，但是線程還未停止；
Background：線程在后臺執(zhí)行，與屬性 Thread.IsBackground 有關(guān)；
Running：線程正在正常運行；
Stopped：線程已經(jīng)被停止；
StopRequested：線程正在被要求停止；
Suspended：線程已經(jīng)被掛起（此狀態(tài)下，可以通過調(diào)用 Resume()方法重新運
行）；
SuspendRequested：線程正在要求被掛起，但是未來得及響應；
Unstarted：未調(diào)用 Thread.Start()開始線程的運行；
WaitSleepJoin：線程因為調(diào)用了 Wait(),Sleep()或 Join()等方法處于封鎖狀態(tài)；
上面提到了 Background 狀態(tài)表示該線程在后臺運行，那么后臺運行的線程有什么特別的地方呢？其實后臺線程跟前臺線程只有一個區(qū)別，那就是后臺線程不妨礙程序的終止。一旦一個進程所有的前臺線程都終止后， CLR（通用語言運行環(huán)境）將通過調(diào)用任意一個存活中的后臺進程的 Abort()方法來徹底終止進程。
線程的優(yōu)先級
當線程之間爭奪 CPU 時間時， CPU 是按照線程的優(yōu)先級給予服務的。
在 C#應用程序中，用戶可以設定5個不同的優(yōu)先級
由高到低：
Highest，AboveNormal，Normal， BelowNormal， Lowest
在創(chuàng)建線程時如果不指定優(yōu)先級，那么系統(tǒng)默認為 ThreadPriority.Normal。
給一個線程指定優(yōu)先級，我們可以使用如下代碼：
//設定優(yōu)先級為最低
myThread.Priority=ThreadPriority.Lowest;
通過設定線程的優(yōu)先級，我們可以安排一些相對重要的線程優(yōu)先執(zhí)行，例如對用戶的響應等等。
自動管理
實際開發(fā)中使用的線程往往是大量的和更為復雜的，這時，每次都創(chuàng)建線程、啟動線程。從性能上來講，這樣做并不理想（因為每使用一個線程就要創(chuàng)建一個，需要占用系統(tǒng)開銷）；從操作上來講，每次都要啟動，比較麻煩。為此引入的線程池的概念。
其實“線程池”就是用來存放“線程”的對象池。
在程序中，如果某個創(chuàng)建某種對象所需要的代價太高，同時這個對象又可以反復使用，那么我們往往就會準備一個容器，用來保存一批這樣的對象。于是乎，我們想要用這種對象時，就不需要每次去創(chuàng)建一個，而直接從容器中取出一個現(xiàn)成的對象就可以了。由于節(jié)省了創(chuàng)建對象的開銷，程序性能自然就上升了。這個容器就是“池”。很容易理解的是，因為有了對象池，因此在用完對象之后必須有一個“歸還”的動作，這樣便可以把對象放回池中，下次需要的時候就可以再次拿出來使用了。
線程池的作用：因為創(chuàng)建一個線程的代價較高，因此我們使用線程池設法復用線程。就是這么簡單。
線程互斥
lock 鎖代碼塊
class Program
{
? ? static Object obj = new object();
? ? static void Main(string[] args)
? ? {
? ? ? ? // 本類方法的線程
? ? ? ? // 靜態(tài)方法的線程
? ? ? ? Thread currentClassThread = new Thread(ThreadStaticMethod);
? ? ? ? currentClassThread.Name = "thread1";
? ? ? ? Thread currentClassThread1 = new Thread(ThreadStaticMethod);
? ? ? ? currentClassThread1.Name = "thread2";
? ? ? ? // 自定義的線程啟動
? ? ? ? currentClassThread.Start();
? ? ? ? currentClassThread1.Start();
? ? ? ? // 主線程繼續(xù)執(zhí)行
? ? ? ? Console.WriteLine("Main線程執(zhí)行");
? ? }
? ? public static void ThreadStaticMethod()
? ? {
? ? ? ? lock(obj)
? ? ? ? {? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? for (int i = 0; i < 10; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? //執(zhí)行
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + " ThreadStaticMethod執(zhí)行");
? ? ? ? ? ? ? ? Thread.Sleep(1000);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
}
Monitor類鎖定一個對象
class Program
{
? ? static Object obj = new object();
? ? static void Main(string[] args)
? ? {
? ? ? ? // 本類方法的線程
? ? ? ? // 靜態(tài)方法的線程
? ? ? ? Thread currentClassThread = new Thread(ThreadStaticMethod);
? ? ? ? currentClassThread.Name = "thread1";
? ? ? ? Thread currentClassThread1 = new Thread(ThreadStaticMethod);
? ? ? ? currentClassThread1.Name = "thread2";
? ? ? ? // 自定義的線程啟動
? ? ? ? currentClassThread.Start();
? ? ? ? currentClassThread1.Start();
? ? ? ? // 主線程繼續(xù)執(zhí)行
? ? ? ? Console.WriteLine("Main線程執(zhí)行");
? ? }
? ? public static void ThreadStaticMethod()
? ? {
? ? ? ? ? ? Monitor.Enter(obj);
? ? ? ? ? ? for (int i = 0; i < 10; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? //執(zhí)行
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + " ThreadStaticMethod執(zhí)行");
? ? ? ? ? ? ? ? Thread.Sleep(1000);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? Monitor.Exit(obj);
? ? }
}
