线程是轻量级进程。一个使用线程的常见实例是现代操作系统中并行编程的实现。使用线程节省了 CPU 周期的浪费,同时提高了应用程序的效率。

    到目前为止我们编写的程序是一个单线程作为应用程序的运行实例的单一的过程运行的。但是,这样子应用程序同时只能执行一个任务。为了同时执行多个任务,它可以被划分为更小的线程。

    线程生命周期开始于 System.Threading.Thread 类的对象被创建时,结束于线程被终止或完成执行时。

    下面列出了线程生命周期中的各种状态:

    • 未启动状态:当线程实例被创建但 Start 方法未被调用时的状况。

    • 就绪状态:当线程准备好运行并等待 CPU 周期时的状况。

    • 不可运行状态:下面的几种情况下线程是不可运行的:

    • 死亡状态:当线程已完成执行或已中止时的状况。

    二、主线程

    当 C# 程序开始执行时,主线程自动创建。使用 Thread 类创建的线程被主线程的子线程调用。您可以使用 Thread 类的 CurrentThread 属性访问线程。

    下面的程序演示了主线程的执行:

    1. using System.Threading;
    2. namespace MultithreadingApplication
    3. {
    4. class MainThreadProgram
    5. {
    6. static void Main(string[] args)
    7. {
    8. Thread th = Thread.CurrentThread;
    9. th.Name = "MainThread";
    10. Console.WriteLine("This is {0}", th.Name);
    11. Console.ReadKey();
    12. }
    13. }
    14. }

    当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

    1. This is MainThread

    下表列出了 Thread 类的一些常用的 属性

    下表列出了 Thread 类的一些常用的 方法

    序号方法名 & 描述
    1public void Abort()在调用此方法的线程上引发 ThreadAbortException,以开始终止此线程的过程。调用此方法通常会终止线程。
    2public static LocalDataStoreSlot AllocateDataSlot()在所有的线程上分配未命名的数据槽。为了获得更好的性能,请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
    3public static LocalDataStoreSlot AllocateNamedDataSlot( string name) 在所有线程上分配已命名的数据槽。为了获得更好的性能,请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
    4public static void BeginCriticalRegion()通知主机执行将要进入一个代码区域,在该代码区域内线程中止或未经处理的异常的影响可能会危害应用程序域中的其他任务。
    5public static void BeginThreadAffinity()通知主机托管代码将要执行依赖于当前物理操作系统线程的标识的指令。
    6public static void EndCriticalRegion()通知主机执行将要进入一个代码区域,在该代码区域内线程中止或未经处理的异常仅影响当前任务。
    7public static void EndThreadAffinity()通知主机托管代码已执行完依赖于当前物理操作系统线程的标识的指令。
    8public static void FreeNamedDataSlot(string name)为进程中的所有线程消除名称与槽之间的关联。为了获得更好的性能,请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
    9public static Object GetData( LocalDataStoreSlot slot ) 在当前线程的当前域中从当前线程上指定的槽中检索值。为了获得更好的性能,请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
    10public static AppDomain GetDomain()返回当前线程正在其中运行的当前域。
    11public static AppDomain GetDomainID()返回唯一的应用程序域标识符。
    12public static LocalDataStoreSlot GetNamedDataSlot( string name ) 查找已命名的数据槽。为了获得更好的性能,请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
    13public void Interrupt()中断处于 WaitSleepJoin 线程状态的线程。
    14public void Join()在继续执行标准的 COM 和 SendMessage 消息泵处理期间,阻塞调用线程,直到某个线程终止为止。此方法有不同的重载形式。
    15public static void MemoryBarrier()按如下方式同步内存存取:执行当前线程的处理器在对指令重新排序时,不能采用先执行 MemoryBarrier 调用之后的内存存取,再执行 MemoryBarrier 调用之前的内存存取的方式。
    16public static void ResetAbort()取消为当前线程请求的 Abort。
    17public static void SetData( LocalDataStoreSlot slot, Object data ) 在当前正在运行的线程上为此线程的当前域在指定槽中设置数据。为了获得更好的性能,请改用以 ThreadStaticAttribute 属性标记的字段。
    18public void Start()开始一个线程。
    19public static void Sleep( int millisecondsTimeout ) 让线程暂停一段时间。
    20public static void SpinWait( int iterations ) 导致线程等待由 iterations 参数定义的时间量。
    21public static byte VolatileRead( ref byte address )public static double VolatileRead( ref double address )public static int VolatileRead( ref int address )public static Object VolatileRead( ref Object address ) 读取字段值。无论处理器的数目或处理器缓存的状态如何,该值都是由计算机的任何处理器写入的最新值。此方法有不同的重载形式。这里只给出了一些形式。
    22public static void VolatileWrite( ref byte address, byte value )public static void VolatileWrite( ref double address, double value )public static void VolatileWrite( ref int address, int value )public static void VolatileWrite( ref Object address, Object value ) 立即向字段写入一个值,以使该值对计算机中的所有处理器都可见。此方法有不同的重载形式。这里只给出了一些形式。
    23public static bool Yield()导致调用线程执行准备好在当前处理器上运行的另一个线程。由操作系统选择要执行的线程。

    四、创建线程

    线程是通过扩展 Thread 类创建的。扩展的 Thread 类调用 Start() 方法来开始子线程的执行。

    当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

    1. In Main: Creating the Child thread
    2. Child thread starts

    Thread 类提供了各种管理线程的方法。

    下面的实例演示了 sleep() 方法的使用,用于在一个特定的时间暂停线程。

    1. using System;
    2. using System.Threading;
    3. namespace MultithreadingApplication
    4. {
    5. class ThreadCreationProgram
    6. {
    7. public static void CallToChildThread()
    8. Console.WriteLine("Child thread starts");
    9. // 线程暂停 5000 毫秒
    10. int sleepfor = 5000;
    11. Console.WriteLine("Child Thread Paused for {0} seconds",
    12. sleepfor / 1000);
    13. Thread.Sleep(sleepfor);
    14. }
    15. static void Main(string[] args)
    16. {
    17. ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
    18. Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
    19. Thread childThread = new Thread(childref);
    20. childThread.Start();
    21. Console.ReadKey();
    22. }
    23. }
    24. }

    当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

    六、销毁线程

    Abort() 方法用于销毁线程。

    通过抛出 threadabortexception 在运行时中止线程。这个异常不能被捕获,如果有 finally 块,控制会被送至 finally 块。

    下面的程序说明了这点:

    1. using System;
    2. using System.Threading;
    3. namespace MultithreadingApplication
    4. {
    5. class ThreadCreationProgram
    6. {
    7. public static void CallToChildThread()
    8. {
    9. try
    10. {
    11. Console.WriteLine("Child thread starts");
    12. // 计数到 10
    13. for (int counter = 0; counter <= 10; counter++)
    14. {
    15. Thread.Sleep(500);
    16. Console.WriteLine(counter);
    17. Console.WriteLine("Child Thread Completed");
    18. catch (ThreadAbortException e)
    19. {
    20. Console.WriteLine("Thread Abort Exception");
    21. }
    22. finally
    23. {
    24. Console.WriteLine("Couldn't catch the Thread Exception");
    25. }
    26. }
    27. static void Main(string[] args)
    28. {
    29. ThreadStart childref = new ThreadStart(CallToChildThread);
    30. Console.WriteLine("In Main: Creating the Child thread");
    31. Thread childThread = new Thread(childref);
    32. childThread.Start();
    33. // 停止主线程一段时间
    34. Thread.Sleep(2000);
    35. // 现在中止子线程
    36. Console.WriteLine("In Main: Aborting the Child thread");
    37. childThread.Abort();
    38. Console.ReadKey();
    39. }
    40. }
    41. }
    1. In Main: Creating the Child thread
    2. Child thread starts
    3. 0
    4. 1
    5. 2
    6. In Main: Aborting the Child thread
    7. Thread Abort Exception

    🔚