网站成立查询,太原网站建设加q.479185700,seo报价单,创建自己网站目录 1 线程与进程2 创建线程3 线程等待4 线程优先级5 前台线程与后台线程6 Lock与线程安全7 Monitor8 死锁9 线程中异常处理 1 线程与进程
进程是计算机概念#xff0c;一个程序运用时占用的的所有计算机资源#xff08;CPU、内存、硬盘、网络#xff09;统称为进程。 线程… 目录 1 线程与进程2 创建线程3 线程等待4 线程优先级5 前台线程与后台线程6 Lock与线程安全7 Monitor8 死锁9 线程中异常处理 1 线程与进程
进程是计算机概念一个程序运用时占用的的所有计算机资源CPU、内存、硬盘、网络统称为进程。 线程是操作系统中能够独立运行的最小单位是进程包含多个线程中的一部分线程也有自己的计算资源多个线程间可以共享进程的资源 C#中的Thread其实是对计算机中线程概念的封装API的封装它的执行归根结底是向底层操作系统申请了线程资源。
在C#中的线程实现包括 Thread/ThreadPool/Task/Await Async 多线程的本质是资源换性能CPU、内存、硬盘、网络。好处是提高利用率快 坏处是耗费资源。但是在使用N个线程时性能并不是成N倍的递增。 因为操作系统对CPU的调度时必须耗费些许时间包括CPU的分片线程的调度以及上下文的切换。同时CPU不够时降低线程的性能这也意味着不是线程越多越好。
以下代码示例 默认引用了System.Threading命名空间
2 创建线程 线程创建 可以不通过显示的调用ThreadStart和ParameterizedThreadStart,主要是通过lamda表达式去创建线程 static void Main(string[] args){Console.OutputEncoding Encoding.UTF8;//public Thread(ThreadStart start) ThreadStart 一个无参数的委托Thread t1 new Thread(() {Console.WriteLine(一个无参数的的线程创建);});t1.Start();//Thread(ParameterizedThreadStart start) ParameterizedThreadStart 一个有参数的委托//lambda 表达式是向线程传递数据的最强大的方法。然而必须小心不要在启动线程之后误修改被捕获变量captured variables.解决方法就是使用临时变量Thread t2 new Thread((x) {Console.WriteLine(一个有参数的的线程创建{0}, x);});//传入参数t2.Start(100);}3 线程等待 可以使用 Join()方法来等待其他线程完成任务 public class ThreadWork{public void Method1() {Console.OutputEncoding Encoding.UTF8;Console.WriteLine(当前线程名称 Thread.CurrentThread.Name);for (int i 0; i 10; i) {Thread.Sleep(1000);//线程暂停Console.WriteLine(i);}}} public class Program{static void Main(string[] args){ThreadWork work new ThreadWork();Thread t new Thread(work.Method1);t.Start();t.Join();//主线程等待子线程完成任务Console.WriteLine(Finish);}
}
4 线程优先级 线程的Priority属性决定了相对于操作系统中的其它活动线程它可以获得多少执行时间。线程优先级的取值如下 enum ThreadPriority { Lowest, BelowNormal, Normal, AboveNormal, Highest } 。只有当多个线程同时活动时线程优先级才有意义。默认创建的线程优先级别为Normal public class ThreadWork{public void Method1() {Console.OutputEncoding Encoding.UTF8;Console.WriteLine(当前线程名称 Thread.CurrentThread.Name);for (int i 0; i 10; i) {Thread.Sleep(1000);//线程暂停Console.WriteLine(i);}}} static void Main(string[] args){ThreadWork work new ThreadWork();Thread t1 new Thread(work.Method1) { Priority ThreadPriority.Highest, Name t1 };Thread t2 new Thread(work.Method1) { Priority ThreadPriority.Normal, Name t2 };t2.Start(); //t1线程优先级别高于t2线程将优先获得CPU的时间片先执行t1.Start();Console.WriteLine(Finish);}5 前台线程与后台线程 可以通过设置IsBackground来设定线程是否为后台线程 。默认显示创建的线程都是前台线程。前台线程与后台线程最大的区别就是 进程会等待所有的前台线程当前台线程全部结束后尽管后台线程的任务没有执行完进程会自动结束所有存在的后台线程。所以当程式定义了一个永远不会完成的前台线程时进程将永远不会结束。线程的前台/后台状态与它的优先级和执行时间的分配无关 public class ThreadWork{public void Method2(int num) {Console.OutputEncoding Encoding.UTF8;for (int i 0; i num; i){Thread.Sleep(1000);//线程暂停Console.WriteLine(当前线程名称{0} 打印数据{1}, Thread.CurrentThread.Name,i);}}} static void Main(string[] args){ThreadWork work new ThreadWork();Thread t1 new Thread(() work.Method2(5)) { Name t1 };Thread t2 new Thread(() work.Method2(10)) { Name t2, IsBackground true };t1.Start();t2.Start(); // t1线程为前台线程(执行时间10s) t2线程为后台线程执行时间5s 前台线程结束后会中断t2线程Console.WriteLine(Finish);}6 Lock与线程安全 竞态 字面意思是竞争并发的执行单元对共享资源硬件资源和软件上的全局变量静态变量等的访问容易发生竞态竞态是出现线程不安全的重要因素。 为了解决多线程并发抢夺共享资源的问题可采用lock 关键字,lock会锁定最先抢到资源的线程并且会阻塞(不占用CPU资源)其他试图抢夺该资源的其他线程直到lock锁定的线程释放这个锁资源 这样就确保了在同一时刻只有一个线程能进入临界区critical section不允许并发执行的代码像这种用来避免在多线程下的不确定性的方式被称为线程安全thread-safe 尽管lock关键字的存在会解决线程安全的问题但是运用不恰当存在严重的性能问题,因为上下切换上下文的时间可能会比单个线程执行还要慢。 public class CounterBase{//多线程共享这个变量当存在读写操作时会出现线程不安全的问题public int num { get; private set; }public CounterBase(int num){this.num num;}public void DecrementWithLock(){Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name);//使用lock关键字标识这段方法只允许一个线程持有lock (this) {num--;}}public void IncrementWithLock(){Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name);lock (this){num;}}public void Count (){for (int i 0; i 10; i){IncrementWithLock();DecrementWithLock();}}}static void Main(string[] args){CounterBase counter new CounterBase(100);Thread t1 new Thread(() counter.Count()) { Name t1 }; // t1、t2 线程共享counter实例并同时执行CountWhihLock()方法。意味着此时出现了竞态现象容易出现线程不安全的问题 Thread t2 new Thread(() counter.Count()) { Name t2 };//多线程并行t1.Start();t2.Start();t1.Join();t2.Join();Console.WriteLine(Finish);Console.WriteLine(counter.num); //100}7 Monitor 在Lock与线程安全这一section中用到lock关键字来确保代码屏障区用lock关键字包裹的代码区同一时间只有一个线程能进入到代码中的安全执行 。lock关键字Monitor类的的一个语法糖。可以通过TryEnter()进入锁 Monitor.Exit()进出锁。上述示例可以用Monitor类来重构功能 public class CounterBase{//多线程共享这个变量当存在读写操作时会出现线程不安全的问题public int num { get; private set; }public CounterBase(int num){this.num num;}public void DecrementWithLock(){Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name);//使用Monitor替换lock关键字Monitor.TryEnter();numMonitor.Exit();}public void IncrementWithLock(){Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name);//使用Monitor替换lock关键字Monitor.TryEnter();num--Monitor.Exit();}public void Count (){for (int i 0; i 10; i){IncrementWithLock();DecrementWithLock();}}}8 死锁 死锁 是多个线程等待永远拿不到的锁资源时 出现的程式异常问题。线程处于阻塞状态中。 public class DeadLockWork{private readonly object _lock1 new object();private readonly object _lock2 new object();public void Method1() {lock (_lock1) {Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name enterd Method1);Thread.Sleep(10);lock (_lock2) {}}}public void Method2(){lock (_lock2){Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name enterd Method2);Thread.Sleep(10);lock (_lock1){}}}}static void Main(string[] args){DeadLockWork deadLock new DeadLockWork();// t1、t2 线程共享deadLock实例Thread t1 new Thread(() deadLock.Method1()) { Name t1 };Thread t2 new Thread(() deadLock.Method2()) { Name t2 };t1.Start();//t1线程进入方法后持有_lock1锁暂停10ms后尝试获取_lock2锁t2.Start();//t2线程进入方法后持有_lock2锁暂停10ms后尝试获取_lock1锁//主线程等待t1、t2线程完成任务t1.Join();t2.Join();//由于lock关键字会阻塞其他正在尝试获取锁的线程t1持有lock1并尝试获取_lock2锁t2持有lock2并尝试获取_lock1锁。//t1永远拿不到_lock2锁t2永远拿不到_lock1锁。导致线程死锁。//进程等待两个前台线程执行完成死锁导致程式永远不会结束Console.WriteLine(Finish);}9 线程中异常处理 在实际项目中每一个线程中应该有异常处理的逻辑 因为每个线程都独享栈空间主线程无法捕获其他工作线程中抛出的异常。未被捕获的异常可能会导致程式的异常中断。为了加强程式的健壮性应该在工作任务中设计异常处理的逻辑 static void Main(string[] args){Console.OutputEncoding Encoding.UTF8;Thread t1 new Thread(() {try{Console.WriteLine(I am Thread Thread.CurrentThread.Name);throw new Exception(模拟工作的中的异常端口被占用);}catch (Exception e){//捕获线程中的异常Console.WriteLine(e.Message);}}){ Name t1 };t1.Start();}
