一. Thread及其五大方法
Thread是.Net最早的多线程处理方式,它出现在.Net1.0时代,虽然现在已逐渐被微软所抛弃,微软强烈推荐使用Task(后面章节介绍),但从多线程完整性的角度上来说,我们有必要了解下N年前多线程的是怎么处理的,以便体会.Net体系中多线程处理方式的进化。
Thread中有五大方法,分别是:Start、Suspend、Resume、Intterupt、Abort
①.Start:开启线程
②.Suspend:暂停线程
③.Resume:恢复暂停的线程
④.Intterupt:中断线程(会抛异常,提示线程中断)
⑤.Abort:销毁线程
这五大方法使用起来,也比较简单,下面贴一段代码,体会一下如何使用即可。
在这里补充一下,在该系列中,很多测试代码中看到TestThread0、TestThread、TestThread2,分别对应无参、一个参数、两个参数的耗时方法,代码如下:
1 /// <summary>2 /// 执行动作:耗时而已3 /// </summary>4 private void TestThread0()5 {6 Console.WriteLine("线程开始:当前线程的id为:{0},当前时间为:{1},", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff"));7 long sum = 0;8 for (int i = 1; i < 999999999; i++)9 {
10 sum += i;
11 }
12 Console.WriteLine("线程结束:当前线程的id为::{0},当前时间为:{1}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff"));
13 }
14
15 /// <summary>
16 /// 执行动作:耗时而已
17 /// </summary>
18 private void TestThread(string threadName)
19 {
20 Console.WriteLine("线程开始:线程名为:{2},当前线程的id为:{0},当前时间为:{1},", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff"), threadName);
21 long sum = 0;
22 for (int i = 1; i < 999999999; i++)
23 {
24 sum += i;
25 }
26 Console.WriteLine("线程结束:线程名为:{2},当前线程的id为::{0},当前时间为:{1}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff"), threadName);
27 }
28
29 /// <summary>
30 /// 执行动作:耗时而已
31 /// </summary>
32 private void TestThread2(string threadName1, string threadName2)
33 {
34 Console.WriteLine("线程开始:线程名为:{2}和{3},当前线程的id为:{0},当前时间为:{1},", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff"), threadName1, threadName2);
35 long sum = 0;
36 for (int i = 1; i < 999999999; i++)
37 {
38 sum += i;
39 }
40 Console.WriteLine("线程结束:线程名为:{2}和{3},当前线程的id为::{0},当前时间为:{1}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:fff"), threadName1, threadName2);
41 }
二. 从源码角度分析Thread类
(1) 分析Thread类的源码,发现其构造函数有两类,分别是ThreadStart和ParameterizedThreadStart类,
其中
①:ThreadStart类,是无参无返回值的委托。
②:ParameterizedThreadStart类,是有一个object类型参数但无返回值的委托.
使用方法:
①:针对ThreadStart类, ThreadStart myTs = () => TestThread(name); 然后再把myTs传入Thread的构造函数中
②:针对ParameterizedThreadStart类,ParameterizedThreadStart myTs = o => this.TestThread(o.ToString()); 然后再把myTs传入Thread的构造函数中
注:该方式存在拆箱和装箱的转换问题,不建议这么使用
通用写法:
Thread t = new Thread(() =>
{
Console.Write("333");
});
t.Start();
无须考虑Thread的构造函数,也不需要考虑Start的时候传参,直接使用()=>{}的形式,解决一切问题。
(二) 前台进程和后台进程(IsBackground属性)
①:前台进程,Thread默认为前台线程,程序关闭后,线程仍然继续,直到计算完为止
②:后台进程,将IsBackground属性设置为true,即为后台进程,主线程关闭,所有子线程无论运行完否,都马上关闭
(三) 线程等待(Join方法)
利用Join方法实现主线程等待子线程,当多个子线程进行等待的时候,只能通过for循环来实现
下面贴一下这三块设计到的代码:
View Code
(四). 扩展:Thread实现线程回调
三. 数据槽-线程可见性
背景:为了解决多线程竞用共享资源的问题,引入数据槽的概念,即将数据存放到线程的环境块中,使该数据只能单一线程访问.(属于线程空间上的开销)
下面的三种方式是解决多线程竞用共享资源的通用方式:
①:AllocateNamedDataSlot命名槽位和AllocateDataSlot未命名槽位 解决线程竞用资源共享问题。
(PS:在主线程上设置槽位,使该数据只能被主线程读取,其它线程无法访问)
private void button10_Click(object sender, EventArgs e){#region 01-AllocateNamedDataSlot命名槽位{var d = Thread.AllocateNamedDataSlot("userName");//在主线程上设置槽位,使该数据只能被主线程读取,其它线程无法访问Thread.SetData(d, "ypf");//声明一个子线程var t1 = new Thread(() =>{Console.WriteLine("子线程中读取数据:{0}", Thread.GetData(d));});t1.Start();//主线程中读取数据Console.WriteLine("主线程中读取数据:{0}", Thread.GetData(d));}#endregion#region 02-AllocateDataSlot未命名槽位{var d = Thread.AllocateDataSlot();//在主线程上设置槽位,使该数据只能被主线程读取,其它线程无法访问Thread.SetData(d, "ypf");//声明一个子线程var t1 = new Thread(() =>{Console.WriteLine("子线程中读取数据:{0}", Thread.GetData(d));});t1.Start();//主线程中读取数据Console.WriteLine("主线程中读取数据:{0}", Thread.GetData(d));}#endregion}
②:利用特性[ThreadStatic] 解决线程竞用资源共享问题
(PS:在主线程中给ThreadStatic特性标注的变量赋值,则只有主线程能访问该变量)
③:利用ThreadLocal线程的本地存储, 解决线程竞用资源共享问题(线程可见性)
(PS: 在主线程中声明ThreadLocal变量,并对其赋值,则只有主线程能访问该变量)
四. 内存栅栏-线程共享资源
背景:当多个线程共享一个变量的时候,在Release模式的优化下,子线程会将共享变量加载的cup Cache中,导致主线程不能使用该变量而无法运行。
解决方案:
①:不要让多线程去操作同一个共享变量,从根本上解决这个问题。
②:利用MemoryBarrier方法进行处理,在此方法之前的内存写入都要及时从cpu cache中更新到 memory;在此方法之后的内存读取都要从memory中读取,而不是cpu cache。
③:利用VolatileRead/Write方法进行处理。
1 private void button11_Click(object sender, EventArgs e)2 {3 #region 01-默认情况(Release模式主线程不能正常运行)4 //{5 // var isStop = false;6 // var t = new Thread(() =>7 // {8 // var isSuccess = false;9 // while (!isStop)
10 // {
11 // isSuccess = !isSuccess;
12 // }
13 // Console.WriteLine("子线程执行成功");
14 // });
15 // t.Start();
16
17 // Thread.Sleep(1000);
18 // isStop = true;
19
20 // t.Join();
21 // Console.WriteLine("主线程执行结束");
22 //}
23 #endregion
24
25 #region 02-MemoryBarrier解决共享变量(Release模式下可以正常运行)
26 //{
27 // var isStop = false;
28 // var t = new Thread(() =>
29 // {
30 // var isSuccess = false;
31 // while (!isStop)
32 // {
33 // Thread.MemoryBarrier();
34
35 // isSuccess = !isSuccess;
36 // }
37 // Console.WriteLine("子线程执行成功");
38 // });
39 // t.Start();
40
41 // Thread.Sleep(1000);
42 // isStop = true;
43
44 // t.Join();
45 // Console.WriteLine("主线程执行结束");
46 //}
47 #endregion
48
49 #region 03-VolatileRead解决共享变量(Release模式下可以正常运行)
50 {
51 var isStop = 0;
52 var t = new Thread(() =>
53 {
54 var isSuccess = false;
55 while (isStop == 0)
56 {
57 Thread.VolatileRead(ref isStop);
58
59 isSuccess = !isSuccess;
60 }
61 Console.WriteLine("子线程执行成功");
62 });
63 t.Start();
64
65 Thread.Sleep(1000);
66 isStop = 1;
67
68 t.Join();
69 Console.WriteLine("主线程执行结束");
70 }
71 #endregion
72
73
74 }