c#的多线程机制初探(1) _c#教程

注：本文中出现的代码均在.net Framework RC3环境中运行通过

一.多线程的概念

??Windows是个多任务的系统，假如您使用的是windows 2000及其以上版本，您能够通过任务管理器查看当前系统运行的程式和进程。什么是进程呢？当一个程式开始运行时，他就是个进程，进程所指包括运行中的程式和程式所使用到的内存和系统资源。而一个进程又是由多个线程所组成的，线程是程式中的一个执行流，每个线程都有自己的专有寄存器(栈指针、程式计数器等)，但代码区是共享的，即不同的线程能够执行同样的函数。多线程是指程式中包含多个执行流，即在一个程式中能够同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，也就是说允许单个程式创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。浏览器就是个很好的多线程的例子,在浏览器中您能够在下载JAVA小应用程式或图象的同时滚动页面,在访问新页面时,播放动画和声音,打印文档等。

??多线程的好处在于能够提高CPU的利用率——任何一个程式员都不希望自己的程式很多时候没事可干，在多线程程式中，一个线程必须等待的时候，CPU能够运行其他的线程而不是等待，这样就大大提高了程式的效率。

??然而我们也必须认识到线程本身可能影响系统性能的不利方面，以正确使用线程：

线程也是程式，所以线程需要占用内存，线程越多占用内存也越多
多线程需要协调和管理，所以需要CPU时间跟踪线程
线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决竞用共享资源的问题
线程太多会导致控制太复杂，最终可能造成很多Bug

??基于以上认识，我们能够一个比喻来加深理解。假设有一个公司，公司里有很多各司其职的职员，那么我们能够认为这个正常运作的公司就是个进程，而公司里的职员就是线程。一个公司至少得有一个职员吧，同理，一个进程至少包含一个线程。在公司里，您能够一个职员干任何的事，但是效率很显然是高不起来的，一个人的公司也不可能做大；一个程式中也能够只用一个线程去做事，事实上，一些过时的语言如fortune,basic都是如此，但是象一个人的公司相同，效率很低，假如做大程式，效率更低——事实上现在几乎没有单线程的商业软件。公司的职员越多，老板就得发越多的薪水给他们，还得耗费大量精力去管理他们，协调他们之间的矛盾和利益；程式也是如此，线程越多耗费的资源也越多，需要CPU时间去跟踪线程，还得解决诸如死锁，同步等问题。总之，假如您不想您的公司被称为“皮包公司”，您就得多几个员工；假如您不想让您的程式显得稚气，就在您的程式里引入多线程吧！

??本文将对C#编程中的多线程机制进行探讨，通过一些实例解决对线程的控制，多线程间通讯等问题。为了省去创建GUI那些繁琐的步骤，更清楚地逼近线程的本质，下面任何的程式都是控制台程式，程式最后的Console.ReadLine()是为了使程式中途停下来，以便看清楚执行过程中的输出。

??好了，废话少说，让我们来体验一下多线程的C#吧！

二.操纵一个线程

??任何程式在执行时，至少有一个主线程，下面这段小程式能够给读者一个直观的印象：

[CODE]
//SystemThread.cs
using System;
using System.Threading;

namespace ThreadTest
{
　　class RunIt
　　{
　　　　[STAThread]
　　　　static void Main(string[] args)
　　　　{
　　　　　　Thread.CurrentThread.Name="System Thread";//给当前线程起名为"System Thread"
Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name "Status:" Thread.CurrentThread.ThreadState);
　　　　　　Console.ReadLine();
　　　　}
　　}
}
[/CODE]

??编译执行后您看到了什么？是的，程式将产生如下输出：

??System Threads Status:Running

??在这里，我们通过Thread类的静态属性CurrentThread获取了当前执行的线程，对其Name属性赋值“System Thread”，最后还输出了他的当前状态（ThreadState）。所谓静态属性，就是这个类任何对象所公有的属性，不管您创建了多少个这个类的实例，但是类的静态属性在内存中只有一个。很容易理解CurrentThread为什么是静态的——虽然有多个线程同时存在，但是在某一个时刻，CPU只能执行其中一个。

??就像上面程式所演示的，我们通过Thread类来创建和控制线程。注意到程式的头部，我们使用了如下命名空间：
[CODE]
??using System;
??using System.Threading;

[/CODE]
??在.net framework class library中，任何和多线程机制应用相关的类都是放在System.Threading命名空间中的。其中提供Thread类用于创建线程，ThreadPool类用于管理线程池等等，此外还提供解决了线程执行安排，死锁，线程间通讯等实际问题的机制。假如您想在您的应用程式中使用多线程，就必须包含这个类。Thread类有几个至关重要的方法，描述如下：

Start():启动线程
Sleep(int):静态方法，暂停当前线程指定的毫秒数
Abort():通常使用该方法来终止一个线程
Suspend()：该方法并不终止未完成的线程，他仅仅挂起线程，以后还可恢复。
Resume():恢复被Suspend()方法挂起的线程的执行

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