VB.NET多线程技术及其实现

　　摘 要： Visaul Basic 在6.0之前的版本中对多线程并没有提供一个很好的支持，而微软的.NET框架提供了新的类库，从而可以方便地创建多线程应用程序。本文首先概述了进程、线程以及应用程序域的相互关系，随后介绍了如何使用Visual Basic.NET的多线程编程技术来开发效率更高，响应速度更快的应用程序。

　　关键词 .NET框架 Visual Basic.NET 多线程 同步

　　 1. 引言

　　1.1 进程与线程和应用程序域

　　在操作系统中，进程被定义为应用程序的运行实例，是应用程序的一次动态执行。线程是进程内部程序执行的路径，是进程的一个执行单元。从根本上说，线程是可由系统调度的一个最简单的代码单元，负责执行包含在进程的地址空间中的程序代码。参见图1。
在.NET框架中，提出了应用程序域的概念。所有程序编译后生成的都是中间代码，而这些中间代码的隔离、加载和卸载以及安全边界的提供都是通过应用程序域来实现的。此时，一个进程可以包含一个或多个应用程序域，而一个应用程序域又可以包含一个或多个线程。这样实际上就相当于在进程和线程之间增加了一个新的安全边界。无论在同一个进程之内还是在不同的进程之间，每个应用程序域之间都是相互无关的，这些不同的应用程序域之间只能通过远程通讯来实现消息和对象的传递。


图1 进程、线程和应用程序域之间的关系

　　1.2 多线程的意义

　　一个采用了多线程技术的应用程序可以更好地利用系统资源。其主要优势在于充分利用了CPU的空闲时间片，可以用尽可能少的时间来对用户的要求做出响应，使得进程的整体运行效率得到较大提高，同时增强了应用程序的灵活性。更为重要的是，由于同一进程的所有线程是共享同一内存，所以不需要特殊的数据传送机制，不需要建立共享存储区或共享文件，从而使得不同任务之间的协调操作与运行、数据的交互、资源的分配等问题更加易于解决。

　　2. Visual basic.net对多线程的支持

　　2.1 VB对多线程的支持

　　在旧有的VB6.0及其以前的版本中，较少涉及到多线程的问题。这是因为VB并不是线程安全的，多线程模式的工作原理和编程机制对于VB并不完全适合。在VB6.0的应用中，我们可以通过Win32 CreateThread API来创建一个多线程的应用，或者通过欺骗COM库而在一个独立的线程中创建一个组件，不过这些技术都是难以调试和维护的。

　　2.2 Visual Basic.NET对多线程的支持

　　由于Visual Basic.NET是基于.NET框架的，而.NET框架的重要组成部分CLR（Common Language Runtime，通用语言运行时）内置支持多线程应用，可以通过系统的System.Threading类直接建立多线程应用程序，并且支持线程池等高级功能。任何.NET框架结构下的语言，包括Visual Basic.NET在编写多线程应用程序的时候，都可以利用系统类所提供的对象和方法，而不再需要使用Win32 API，因此可以大大减轻开发的困难和错误所发生的几率。 　　3. Visual Basic.NET中多线程编程的实现

　　3.1 线程的创建与管理

　　用来创建和维护线程的基类是System.Threading.Thread类。它能够创建并控制线程，设置其优先级并获取其状态。它拥有Start, Stop, Resume, Abort, Suspend和Join (wait for)等方法操纵线程，还可以通过如Sleep, IsAlive, IsBackground, Priority, ApartmentState和ThreadState等方法查询和设置线程状态。
最直接的创建线程的方法是创建一个新的线程类实例，并使用AddressOf语句为要运行的线程传递任务。

　　以下代码将名为myTask的子过程作为单独的线程运行：

Dim Thread1 As New System.Threading.Thread(AddressOf myTask)
Thread1.Start

　　类似的，使用Thread类的Sleep方法可以阻滞当前线程，使用Suspend方法可以挂起线程，使用Resume可以重新启动挂起的线程，使用Abort方法可以停止一个线程，使用Join方法可以使当前线程等待其它线程运行结束。

　　3.2 线程取消

　　多线程的一个优点是，应用程序的用户界面部分始终可以做出响应，即使其它线程正在执行任务。通过同步事件和作为标志的字段可以通知其它线程停止。要取消一个或多个正在运行的线程，可以调用 CancelTask() 方法。

　　3.3 线程的优先级

　　不同的线程具有不同的优先级，而优先级决定了线程能够得到多少CPU时间。高优先级的线程通常会比一般优先级的线程得到更多的CPU时间，如果程序中存在不止一个高优先级的线程，操作系统将在这些线程之间循环分配CPU时间。一旦低优先级的线程在执行时遇到了高优先级的线程，它将让出CPU给高优先级的线程。在Visual Basic.NET中，System.Threading.Thread.Priority枚举了线程的优先级别，这些级别包括Highest、AboveNormal、Normal、BelowNormal、Lowest。新创建的线程初始优先级为Normal。

　　3.4 线程的状态

　　线程从创建到终止，它一定处于某一个状态，而这个状态是由System.Threading.Thread.ThreadState属性定义的。当一个线程刚被创建时，它处在Unstarted状态，然后Thread类的Start() 方法将使线程状态变为Running状态，如果不调用相应的方法使线程挂起、阻塞、销毁或者终止，则线程将一直保持这样的状态。挂起的线程处于Suspended状态，直到我们调用resume（）方法使其重新执行，这时候线程将重新变为Running状态。一旦线程被销毁或者终止，则线程处于Stopped状态，处于这个状态的线程将不复存在。线程还有一个Background状态，它表明线程运行在前台还是后台。而在一个确定的时间，线程可能处于多个状态。参见图2。

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