多线程之旅
面向初学者的多线程教程和示例。
引言
众所周知，免费午餐已经结束。下一代应用程序旨在利用处理器的强大功能。 现在的挑战是构建软件，使其能够尽可能快地响应用户的活动，从而提供丰富的用户体验，同时进行必要的计算，以便尽快向用户呈现数据。 这是多线程有用的一个例子。 在其他情况下，多线程也很有用，例如
- 执行需要很长时间的操作。
- 当任务具有不同的优先级时。将线程设置为高优先级来执行时间关键任务，低优先级线程执行其他任务。
- 当您想要持续监视某些资源时。
因此，开发人员编写利用多线程的应用程序有很多好处。 众所周知，线程是一个广阔的主题，无法在一篇文章中涵盖。 我正在考虑撰写一系列文章来描述与多线程相关的各种主题。 截至目前，这些主题尚未确定。 所以放松一下，我们即将开始构建多线程应用程序之旅。
创建一个新线程
可以使用以下方法创建一个线程
Thread thread = new Thread(FunctionName);
首先，让我们创建一个控制台应用程序。 这是一个自我记录的代码片段
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//Main Thread of the application is Named as "Main Thread"
Thread.CurrentThread.Name = "Main Thread";
Console.WriteLine("From Main() function\n");
//printing Main thread name and ID.
//One can get the ID of the thread by enquiring
//"Thread.CurrentThread.ManagedThreadId"
Console.WriteLine("Thread Name:{0}\nThread ID:{1}\n",
Thread.CurrentThread.Name,Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
//Create an Object of the class Compute,
//through which we can access Instance Method.
Compute compute = new Compute();
Thread Th1 = new Thread(Compute.StaticMethod); //new thread Th1
//is created by passing static method.
Th1.Name = "Th1"; //Let's Name the thread as Th1.
Th1.Start(); // Let's start the Thread.
Thread Th2 = new Thread(compute.InstanceMethod);
Th2.Name = "Th2";
Th2.Start();
Console.ReadLine();
}
}
class Compute
{
public Compute()
{
Console.WriteLine("Initialized the Compute class");
Console.WriteLine("Thread ID:{0}\nThread Name:{1}\n",
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.Name);
}
public static void StaticMethod()
{
Console.WriteLine("From the Static Method in the Compute class");
Console.WriteLine("Thread ID:{0}\nThread Name:{1}\n",
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,Thread.CurrentThread.Name);
Thread.Sleep(200); // thread which is now running
// Static method is made to sleep for 200 micro Seconds.
}
public void InstanceMethod()
{
Console.WriteLine("From the Instance Method in the Compute class");
Console.WriteLine("Thread ID:{0}\nThread Name:{1}\n",
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.Name);
Thread.Sleep(200);
}
public void DataMethod(object Message)
{
Console.WriteLine("From the Instance Data Method in the Compute class");
string s = Message as string;
if (s != null)
{
Console.WriteLine("Data Received :{0}", s);
Console.WriteLine("Thread ID:{0}\nThread Name:{1}\n",
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, Thread.CurrentThread.Name);
}
}
}
线程构造函数已重载，线程类具有采用 ThreadStart 委托或 ParameterizedThreadStart 委托的构造函数；该委托包装了您调用 Start 方法时由新线程调用的方法。 这是一个代码片段，仅显示使用 ThreadStart 委托创建线程。 Compute 类保持不变。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Thread.CurrentThread.Name = "Main Thread";
Console.WriteLine("From Main() function\n");
//Create a ThreadStart Delegate object and pass the function.
ThreadStart tStartStatic = new ThreadStart(Compute.StaticMethod);
//Create the thread
Thread Th1 = new Thread(tStartStatic);
Th1.Name = "Th1"; //Set Name.
Th1.Start(); //Start the thread.
Compute compute = new Compute();
ThreadStart tStartInstance = new ThreadStart(compute.InstanceMethod);
Thread Th2 = new Thread(tStartInstance);
Th2.Start();
Th2.Name = "Th2"; // Note: Named the thread after Thread start.
// will Name be set to Th2 ?
Console.ReadLine();
}
}
这是使用“ParameterizedThreadStart”创建线程的代码片段。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Thread.CurrentThread.Name = "Main Thread";
Console.WriteLine("From Main() function\n");
Compute compute = new Compute();
//Delegate object is created and is pointed to a function.
ParameterizedThreadStart pThreadStart =
new ParameterizedThreadStart(compute.DataMethod);
// A new thread is created with the delegate.
Thread thread = new Thread(pThreadStart);
thread.Name = "Parameterized Thread"; // set the Name for the thread.
thread.Start("Hello World"); //Pass the arguments to thread.start function.
Console.ReadLine();
}
}
让我们有一个回调委托，当线程完成其工作时触发。 这是一个代码片段
namespace ConAppThreadingEx2
{
class Program
{
static void Main()
{
//Name the thread.
Thread.CurrentThread.Name = "Main Thread";
Console.WriteLine("Thread Name:{0}\nThread ID:{1}\n",
Thread.CurrentThread.Name, Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
//Create an object of CallBackDelegate type and point to
//ResultFromThread function.
CallBackDelegate cb = new CallBackDelegate(ResultFromThread);
//Create an object of type Compute, look at delegate object
//is used in constructor.
Compute compute = new Compute(50, cb);
//Create a thread. No difference, just a one more variation.
Thread t = new Thread(new ThreadStart(compute.ThreadPro));
t.Name = "ThreadPro"; //set the name for the thread.
t.Start(); // Start the thread.
Console.Read();
}
//this function is called when thread completes its work.
static void ResultFromThread(int i)
{
Console.WriteLine
("Thread just returned from the ThreadPro method performing:{0} Tasks", i);
}
}
public delegate void CallBackDelegate(int i);
class Compute
{
int numberOfTasks;
CallBackDelegate CallBackDlg;
public Compute(int Tasks, CallBackDelegate cb)
{
numberOfTasks = Tasks;
CallBackDlg = cb;
}
//Thread is pointed to this function. Delegate is called
//at the end of the function.
//Which triggers the ResultFromThread function.
public void ThreadPro()
{
Console.WriteLine("From ThreadPro Method in Compute Class");
Console.WriteLine("Thread Name:{0}\nThread ID:{1}\n",
Thread.CurrentThread.Name,Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
Thread.Sleep(2000); // simulating numberOfTasks
//check for CallBackDlg and trigger.
if (CallBackDlg != null)
CallBackDlg(numberOfTasks);
}
}
}
让我们把所有这些学习应用到一个更大的例子中——我们使用一个 GUI 应用程序来演示线程的创建、启动、暂停、恢复和停止。 在这里，创建一个新线程来绘制图像。 这是一个将彩色图像转换为灰度图像的示例； 这里转换有意放慢速度，因为主要目的是演示线程——并且用户可以直观地看到线程的暂停、恢复和停止。 应用程序有趣的部分是线程挂起和线程恢复，以及使用 this.Invoke() 在线程和 UI 线程之间的通信。
按钮、文本框、标签等控件由 UI 线程创建。 创建一个新线程并且在新线程上工作流程期间，新线程将无法控制 UI 上的这些控件对象，因为这些控件是由 UI 线程创建的。 对于工作线程可以在控件上调用 Invoke() 函数的情况，有一种解决方案，该函数反过来通过委托触发该函数。 应用程序的下一个有趣的部分是线程的挂起、恢复和中止。 当线程正在运行时（检查 ThreadState 的状态），中止线程非常简单。 但是，当线程挂起或请求挂起是线程状态时，在这种情况下，线程中止可能会导致崩溃。
CLR 不会中止挂起的线程，但它会将线程置于垃圾收集器可以回收内存的状态。 因此，最好的解决方案是恢复挂起的线程并中止该线程。
看看 ThreadingA 源代码。
历史
- 版本 1.0.0.0